【導讀】作為一種電源轉換器，車(chē)載逆變電源能夠將儲能電池直流電轉換為220V的交流電，給筆記本電腦、數碼相機、無(wú)人機等設備提供電能。其輸出波形包括修正弦波和純正弦波兩種類(lèi)型，修正弦波車(chē)載逆變電源價(jià)格便宜，但輸出波形質(zhì)量較差，適用于小功率用電設備；純正弦波車(chē)載逆變電源可提供高質(zhì)量交流電，適用于大部分用電設備，工作穩定，但價(jià)格較貴。
一、引言
作為一種電源轉換器，車(chē)載逆變電源能夠將儲能電池直流電轉換為220V的交流電，給筆記本電腦、數碼相機、無(wú)人機等設備提供電能。其輸出波形包括修正弦波和純正弦波兩種類(lèi)型，修正弦波車(chē)載逆變電源價(jià)格便宜，但輸出波形質(zhì)量較差，適用于小功率用電設備；純正弦波車(chē)載逆變電源可提供高質(zhì)量交流電，適用于大部分用電設備，工作穩定，但價(jià)格較貴。逆變輸出波形如圖1所示：
（a）修正弦波
(b) 純正弦波
圖1 車(chē)載逆變電源輸出波形
車(chē)載逆變電源適配于多類(lèi)型負載，直流電池的輸入電壓范圍覆蓋12V~72V，功率等級包括100W至數千瓦。多采用兩級電路結構，前級DC/DC變換器對直流電池電壓進(jìn)行升壓，后級DC/AC逆變器實(shí)現逆變交流輸出。典型產(chǎn)品及電路結構如圖2所示：
(a)典型產(chǎn)品
(b) 電路結構
圖2 典型產(chǎn)品及電路結構
二、車(chē)載逆變電源典型拓撲及工作原理
在車(chē)載逆變電源中，前級DC/DC變換器一般選用推挽電路實(shí)現直流升壓，后級DC/AC變換器通常使用全橋電路實(shí)現逆變輸出。整體控制框圖如圖3所示，典型波形如圖4所示：
圖3 車(chē)載逆變電源電路框圖
圖4 典型波形
DC/DC變換器：通常采用隔離型DC/DC變換器，由變壓器初級升壓電路和變壓器次級整流電路組成，能有效提升電路增益，實(shí)現高升壓比。
變壓器初級升壓電路：主要功能是將直流電池輸出的低壓直流電轉換為高頻交流電。推挽電路結構簡(jiǎn)單，所用的功率開(kāi)關(guān)管數量?jì)H為全橋電路的一半，適用于低電壓大電流的應用場(chǎng)合，故在車(chē)載逆變電源中得到了廣泛的應用，拓撲結構如圖5(a)所示。
變壓器次級整流電路：主要功能是將高頻變壓器次級輸出的交流電轉換為高壓直流電，通常采用全橋整流電路，如圖5(b)所示。
(a)推挽升壓電路
(b) 橋式整流電路
圖5 DC/DC變換器
DC/AC變換器：主要功能是將高壓直流母線(xiàn)電壓轉換為220V/50Hz的單相交流電，通常采用H橋逆變電路，方案成熟，性能較好，拓撲結構如圖6所示：
圖6 H橋逆變電路
三、上海貝嶺車(chē)載逆變電源功率器件解決方案
基于多年的技術(shù)沉淀與積累，上海貝嶺已開(kāi)發(fā)出系列高性能、高可靠性的功率開(kāi)關(guān)器件。同時(shí)，聚焦市場(chǎng)的主流應用，推動(dòng)器件研發(fā)與市場(chǎng)應用協(xié)同發(fā)展，為客戶(hù)提供更加專(zhuān)業(yè)、高效的功率器件解決方案。
針對車(chē)載逆變電源應用領(lǐng)域，基于對該應用需求的深度理解，現已推出完整的功率器件方案，包括SGT MOSFET和IGBT等系列產(chǎn)品。具備易于驅動(dòng)、通態(tài)損耗低、熱穩定性好等優(yōu)勢。在眾多主流客戶(hù)中得到廣泛應用及好評。
3.1 更具競爭力的產(chǎn)品特點(diǎn)
3.2 系統應用優(yōu)勢
推挽升壓電路：SGT MOSFET應用于推挽升壓電路中，低通態(tài)電阻RDS(on) 可以顯著(zhù)降低器件的通態(tài)損耗，使得相同功率應用下器件的溫升更低，或同樣的散熱設計中，可流過(guò)更高電流，更好發(fā)揮系統的應用性能。更高的閾值電壓一致性，利于在推挽升壓電路中實(shí)現多顆器件并聯(lián)，實(shí)現更高功率輸出的同時(shí)降低器件成本。同時(shí)更低的QG有利于降低對柵極驅動(dòng)的功率要求，使得驅動(dòng)更加容易。
全橋逆變電路：針對車(chē)載逆變電源應用，當出現負載側短路時(shí)，IGBT強短路能力可以實(shí)現更加安全可靠的保護。低導通壓降VCE(sat)可有效改善系統的通態(tài)損耗，低Eon和Eoff能降低開(kāi)關(guān)損耗，這些參數對于提升系統效率至關(guān)重要。
3.3 全面的功率器件解決方案
針對車(chē)載逆變電源應用領(lǐng)域，貝嶺具備完整的功率器件選型和解決方案，SGT-MOSFET系列產(chǎn)品可應用于低壓大電流的推挽電路，IGBT系列產(chǎn)品適用于高效的全橋逆變電路，覆蓋寬范圍的電壓、電流等級和多種封裝形式，滿(mǎn)足不同功率等級的車(chē)載逆變電源應用需求。產(chǎn)品的具體型號的及參數如表1、表2所示。
表1 車(chē)載逆變電源SGT MOSFET選型方案
表2 車(chē)載逆變電源IGBT選型方案
3.4 專(zhuān)業(yè)的技術(shù)支持
貝嶺始終秉持“零缺陷”的品控理念，持續進(jìn)步，為客戶(hù)提供更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。同時(shí)，作為產(chǎn)品研發(fā)與客戶(hù)之間溝通的橋梁，貝嶺擁有專(zhuān)業(yè)的系統應用和技術(shù)支持團隊，基于應用場(chǎng)景及客戶(hù)需求的差異，提供專(zhuān)業(yè)、便捷的功率器件選型及系統解決方案。
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