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　　(1)逆變器主電路

　　如圖1所示,逆變主電路采用全橋逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),電容C12、C13與IGBT功率管并聯(lián)的二極管構(gòu)成了IGBT功率管的緩沖電路。由于輸出濾波電路呈感性，當(dāng)功率管VT9、VT12從開通變?yōu)榻刂箷r(shí)，使得輸出端口有一個(gè)反電勢脈沖，反電勢脈沖經(jīng)過緩沖電路VT10的二極管、逆變器輸入直流電源正極、VT11的二極管到達(dá)輸出端口的反電勢的負(fù)端形成一個(gè)回路，將反電勢的能量返送回逆變器輸入直流電源。電路中的電感L5、L6、L7、電容C14、C15、C17構(gòu)成逆變器輸出濾波電路，將逆變器輸出的正弦脈沖列濾波成光滑的正弦波形。電流互感器TA7對逆變器輸出電流進(jìn)行采樣后送到控制電路中。

　　(2)逆變器驅(qū)動(dòng)電路

　　如圖16所示,DS30系列UPS逆變驅(qū)動(dòng)電路采用富士公司EXB840驅(qū)動(dòng)芯片,內(nèi)部集成了過流保護(hù)功能,適合作為IGBT功率管600V/150A以下的驅(qū)動(dòng)電路。在DS30系列的驅(qū)動(dòng)板上共有四個(gè)相互獨(dú)立、結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動(dòng)電路,分別驅(qū)動(dòng)四個(gè)IGBT功率管。

　　來自于自由調(diào)整電路輸出的電源X1、X2經(jīng)過整流、濾波后送入三端穩(wěn)壓芯片7818后得到+18V的驅(qū)動(dòng)電源。由于四路驅(qū)動(dòng)信號的驅(qū)動(dòng)電壓零電位的基準(zhǔn)不同,它們分別以IGBT功率的發(fā)射極為零電位基準(zhǔn),所以要求各驅(qū)動(dòng)電路電源也要相互獨(dú)立。當(dāng)IGBT發(fā)生過電流時(shí),集電極電壓升高,通過Q#_C使得EXB840的3腳驅(qū)動(dòng)信號封鎖關(guān)閉IGBT,同時(shí)EXB840的5腳(過電流保護(hù)信號)為低電平,經(jīng)過光電耦合器將發(fā)生過電流保護(hù)信號(Q#_OC_ALARM)送到逆變器的控制電路中。14腳為控制電路發(fā)出的驅(qū)動(dòng)脈沖信號,并且為低電平有效。

　　(3)逆變器PWM脈沖調(diào)整電路

　　逆變器PWM脈沖調(diào)整電路,如圖17所示。

　　當(dāng)ENABLE使能信號為低電平時(shí),微處理器輸入PWM脈沖被封鎖。

　　電路中U17、電容C27、C28、電阻R33、R34構(gòu)成了PWM脈沖輸出的硬死區(qū)電路，其波形如圖18所示。同一橋臂的功率管互為導(dǎo)通的工作過程如下:

　　當(dāng)來自微處理器的PWM從U11C的8腳輸出由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí),由于電容C27的存在,使得U17A的2腳在t1～t2期間仍為高電平,其3腳輸出高電平,U14B的5腳低電平,U14B的4腳輸出高電平。在t1～t2期間VT10_DRIVE輸出高電平,在t1時(shí)刻VT12_DRIVE輸出由低電平變?yōu)楦唠娖?所以VT10、VT12全為關(guān)閉狀態(tài),即T=RC=t2-t1為死區(qū)時(shí)間;在t1～t2期間,電容C27經(jīng)電阻R33到U11C的8腳進(jìn)行放電,在t2時(shí)刻,U17A的2腳由高電平變?yōu)榈碗娖?U17B的6腳由低電平變?yōu)楦唠娖?VT10_DRIVE輸出為低電平,VT12_DRIVE輸出高電平,此時(shí)VT10為導(dǎo)通狀態(tài),VT12為關(guān)閉狀態(tài),即完成了從VT12導(dǎo)通變?yōu)閂T10導(dǎo)通的換流過程,防止了同一橋臂的“直通”現(xiàn)象發(fā)生。同理,當(dāng)來自微處理器的PWM從U11C的8腳輸出由低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí),T=RC=t4-t3的死區(qū)期間,VT10、VT12全為關(guān)閉狀態(tài),在t4時(shí)刻,VT10_DRIVE輸出高電平,VT12_DRIVE輸出為低電平,此時(shí)VT12為導(dǎo)通狀態(tài),VT10為關(guān)閉狀態(tài)。VT9、VT11的工作過程與上述相似。

　　(4)逆變器控制電路

　　如圖19及圖21所示,DS30系列UPS的逆變器控制電路以PIC17C43單片機(jī)為核心,它對整個(gè)UPS系統(tǒng)起到統(tǒng)一管理及數(shù)據(jù)處理和協(xié)調(diào)的作用,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

　?、倏刂颇孀兤鞯墓ぷ鳡顟B(tài);

　?、诳刂菩铍姵爻潆婋娐返墓ぷ鲿r(shí)機(jī);

　?、蹖ν獠磕M量進(jìn)行采集處理;

　?、軐φ麄€(gè)系統(tǒng)控制電路發(fā)出統(tǒng)一的時(shí)鐘信號;

　　⑤輸出報(bào)警信息;

　?、蕻a(chǎn)生逆變器的PWM脈沖信號。

　　PIC17C43單片機(jī)的引腳圖(見圖20),它在DS30系列UPS控制電路中的應(yīng)用情況如表2所示。

　圖19電路中的U16(LM158)構(gòu)成模數(shù)轉(zhuǎn)換器U5(ADC10154CIN)模擬輸入電壓的范圍值為(-3.75～3.75V),其電路設(shè)計(jì)計(jì)算如下:

　　由于U5采用雙電源±5V供電,所以端口Vrout=-2.5V,設(shè)U16的5腳輸入電壓為U1,U16的6腳輸入電壓為U2,U16的7腳輸出電壓為Ur(+),U16的1腳輸出電壓為Ur(-),則

　　U1=-2.5/2(V)

　　U2-(-5)=Ur(+)-U1

　　Ur(+)=0-Ur(-)

　　所以,Ur(+)=3.75V,Ur(-)=-3.75V。

　　在圖21中,U6A構(gòu)成AC逆變器輸出電壓反饋調(diào)整電路,U6B構(gòu)成AC逆變器輸出電流反饋調(diào)整電路,其目的就是將采樣來的反饋信號值調(diào)整在(-3.75～3.75V)范圍內(nèi)。