电路蜂鸣器芯片基于TDS2285芯片的正弦波1200W逆变器开发

基于TDS2285芯片的正弦波1200W逆变器开发

时间:2011年12月02日
以TDS2285芯片为核心,打造一款正弦波1200W逆变机器,使大家对TDS2285芯片有更深入的了解。 我们知道在许多逆变的场合中,都是低压DC直流电源要变成高压AC电源,所以中间是需要升压才 速率器件通道ADI公司推出集成宽带多载波接收器满足3G蜂窝标准批评新闻线索邮箱凌特推出可变换的集成终端简化RS485网络全球纳米产能全球晶圆抢攻亚洲市场晶片业者市场Tablet芯片大厂抢进 台周边IC布局初显三星诺基亚北美传诺基亚将投1.28亿美元为首批WP7手机做广告电视价格市场LCD电视面临“大逃亡”深圳惠程砸4500万元投建锂电池项目增益放大器器件微芯科技具有数字模拟控制功能的可编程增益放大器批评新闻线索邮箱凌特推出业界最大功率的SOT-23开关调节器
以TDS2285芯片为核心,打造一款正弦波1200W逆变机器,使大家对TDS2285芯片有更深入的了解。

我们知道在许多逆变的场合中,都是低压DC直流电源要变成高压AC电源,所以中间是需要升压才能完成这一变化,我们此次讨论的依然是采用高频的方式来做逆变,采用高频的方式相对于工频方式来做有许多优点:高转换效率,极低的空载电流,重量轻,体积小等。也许有人会说工频的皮实,耐冲击,对于这一点我也非常认同,不过需要指出的是,高频的做的好,一点也不会输于工频的,这一点,已经通过我们公司的产品和TDS2285的出货情况得到了肯定。所以, 以下就让大家看看TDS2285芯片在该系统中表现吧!

DC-DC升压部分:

此次设计是采用DC24V输入,为了要保证输出AC220,在此环节中,DC-DC升压部分至少需要将DC24V升压到220VAC*1.414=DC311V,这样在311V 的基础上才能有稳定的AC220V出来,为了能达到这一目地,我们采用非常熟悉的推挽电路TOP来做该DC-DC变换,电路图如下:

该电路图中,GR,GL是两路推挽PWM信号,分别驱动由2个RU190N08并联的大电流MOSFET。变压器采用EE55,二极管为RHRP1520,实际可以用RHRP860就可以了,我是正好没有860了,所以才用15120。设置输出的空载高压为380V,这样,变压器就可以用3+3:49T这样来绕制了,具体绕法请搜索论坛里的老帖,有很多都非常详细。

到此,有了DC380V了,还怕不能出来AC220吗?呵呵

下面开始讲DC-AC部分,在这部分,电路也是非常简单,请看下面的电路:

从上图可以看出,DC-AC部分由H桥电路构成,通过L1,L2和C22滤波后得到纯正的正弦波,输出波形见下图:

LS2构成输出过流检测电路,由R22构成H桥短路保护电路,至此功率部分的电路(包括DC-DC,DC-AC)全部给出,大家看看,是不是非常简单啊,下面就看看控制这些功率元件正常运作的小信号电路吧,

最后,我将怎么样调试TDS2285,以及其中遇到的一些小问题,做一些分析!

很多人拿到芯片之后就迫不及待的用万用板做一个基本的电路,事实证明这样是可行的,但是也能碰到各种各样的问题。如下:

1. 芯片通电后,第5脚上的LED闪烁,芯片6、8脚上无输出。这个问题是最容易出现,此时LED闪烁代表着芯片进入保护状态了,也就是故障报警模式,第9脚上接的蜂鸣器和该状态是同步的 ,LED的指示状态代表着不同的故障或者保护模式。根据规格书里面的描叙如下:

LED:

指示逆变器工作状态,当一直输出为5V时,LED常亮,逆变工作正常;当蓄电池

电压输入出现过压或低压状态时,该指示灯每隔1秒闪动一次或者每隔1S闪烁3次。当输出交流过流或者短路时,指示灯每隔0.5秒闪动一次。过压保护出现时,LED每隔1S闪烁3次。欠压保护出现时,LED每隔1S闪烁1次。

由于LED脚和BEL(蜂鸣器)脚的报警状是同步的,所以规格书有下列描述:

BEL:

故障告警,该引脚上驱动一蜂鸣器,配合LED引脚上的状态,当蓄电池电压输入出

现过压或低压状态时,该蜂鸣器随LED指示灯每隔1秒报警一次或者每隔1S报警3次。当输出交流过流或者短路时,该蜂鸣器随LED指示灯每隔0.5秒报警一次。过压保护出现时,蜂鸣器每隔1S报警3次。欠压保护出现时,蜂鸣器每隔1S报警1次。

对于这个问题,只要保持好第13引脚(VBAT)上的电压在0.9V-1.3V范围内,就可以保证低压和过压保护不起作用,芯片就不会进入过、欠压保护状态内。

对于12V电池输入只要分压电阻上100K,下10K,过欠压范围就是10.5-14.5V,对于24V系统,只要分压电阻上100K,下4.7K,过欠压范围就是22.5-29.5V,非常满足设计需要。

2.如果按照以上解决的办法,LED还是闪烁,那么可能是进入了短路保护状态,比如0.5S闪烁一次,请详细检查第11脚(SD)上的电压,如果电压低于2.5V,就会进入该保护状态,

在调试的情况下,可以断开外部电路,将该脚通过2.4K电阻直接接入5V上,需要注意的是:一旦TDS2285芯片运作过程中发生该保护,只有在给芯片断电后重新上电,芯片才能有输出SPWM,因为该保护是锁定的,不会自动重启!!!

3.电路完成后,空载运行一切正常,能输出220V正弦波,但是一带负载就发生保护,LED 0.5S闪烁一次。

发生该问题是由于短路保护设计的太灵敏,H桥上的MOSFET一般要留出4倍以上的电流容量,这样可以将短路保护的电流检测值放大一些,在此时需要仔细设置和多次调整,确保在大负载的冲击下,整机能可靠运行,并且不至于发生烧毁MOSFET等功率器件的情况。

4.调试TDS2285的时候,H桥上先不要通380V的高压,先用低压电源通电,比如通12V, 检查静态电流,如果超过1MA,那么就是有电路问题,需要详细检查的地方就是光耦驱动电路,和MOSFET是否有坏掉的,如果只要坏掉一个零件,那么需要将光耦,MOSFET,以及MOSFET的G极电阻,不管好坏都要换掉,调试起来就不至于走弯路,因为很多情况下,你换掉了坏的零件,一通高压,另外的又莫名其妙的坏掉。

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