大功率变频器开关电源电路工作原理

大功率变频器所需电源容量较大(尤其是驱动电路)，需要较大的功率输出能力，故开关电源电路与小功率变频器有了明显不同。通常大功率变频器的开关电源电路有两个:一个专门为整机控制电路供电，另一个为IPM模块内部驱动电路供电。

从主要元器件数量上来看，通常大功率变频器的开关电源电路有4个开关变压器、4个开关管。而且大功率变频器的开关电源电路多采用双端正激式开关电路，该电路的工作原理如图4-23所示。

(1)双端正激电路中，变压器T起隔离和变压作用，在输出端加一个电感器L(续流电感)，起能量储存及传递作用。输出回路中需有一个整流二极管D3和一个续流二极管D4。

(2)当开关管 Q1 和Q2 同时导通时，输入电压V全部加到变压器T初级线圈上产生的感应电压，使二极管D1 和D2 截止，而次级线圈上感应的电压，使整流二极管 D3 导通，并通过电感器L和电容器C组成的LC滤波电路为负载R供电，同时在变压器T中建立起磁化电流。

(3)当开关管 Q1和 Q2截止时，整流二极管D3 截止，电感器L上的电压极性反转并通过续流二极管D4 继续向负载供电。变压器T中的磁化电流则通过初级线圈、二极管 D1 和D2 向输入电压V 释放而去磁;这样在下次两个开关管导通时不会损坏开关管。

图 4-24所示为大功率变频器开关电源电路图(AB变频器)，第一个开关电源电路主要为IGBT驱动电路供电，第二个开关电源电路为CPU、显示面板等控制电路供电。两个开关电源电路基本相同，我们主要讲解第二个开关电源电路。

(1)PWM控制器启动:当530V 直流电压经启动电阻器 R5、R6分压后，加到PWM 控制器 IC12(2842)的第7引脚，为其提供启动电压。

(2)IC12电源芯片启动后，其内部电路开始工作，第6引脚内部连接的 PWM 波形成电路产生振荡脉冲，并由第6引脚输出，经电阻器R62、R64，再由电阻器R51、稳压二极管ZD20消噪和正向限幅后，加到激励变压器 T1的初级线圈产生感应电压。然后在T1 的次级线圈产生感应电压，经过整流滤波后输出同相位的两路脉冲，同步驱动开关管 VT3 和VT2。

(3)当开关管 VT3 和VT2 同时导通时，530V输入电压全部加到开关变压器T2 初级线圈上产生的感应电压，使二极管VD24和VD19截止。同时在开关变压器T2的1-2反馈绕组也感应出1正2负的正反馈电压，该电压经整流二极管 VD23、滤波电容器 C17 整流滤波后加到IC12芯片的第7引脚的 VCC端，为PWM控制器提供自供电，取代启动电路维持电源正常振荡

(4)与此同时，在开关变压器T2次级线圈上感应的电压，通过整流二极管VD27 和滤波电容器 C38 整流滤波后输出24V供电电压，与此同时在开变压器T2 中建立起磁化电流。

(5)当开关管VT3和VT2同时截止时,整流二极管VD27截止,此阶段为储能阶段，通过滤波电容器C38放电继续输出24V电压。开关变压器T2中的磁化电流则通过初级线圈、二极管VD24 和VD19向530V 输入电源释放而去磁，这样在下次两个开关管导通时不会损坏开关管。