SG3525 12V 到 220V 300W 简易逆变器电路

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@小白创作中心

SG3525 12V 到 220V 300W 简易逆变器电路

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https://www.dianyuan.com/eestar/article-9536.html

本文详细介绍了使用SG3525芯片制作一个12V到220V、300W的PWM逆变器电路。文章内容包括SG3525芯片的工作原理和内部结构、逆变器电路的具体设计和参数计算、PCB设计和组装步骤，以及实际测试结果。

在这个项目中，我们将使用带PWM逆变器电路的SG3525芯片制作一个300W、50/60Hz逆变器。该电路将从12V电池获取12V直流电源并将其转换为220V、300W PWM输出。逆变器是一种将直流（DC）电转换为交流（AC）电的电子设备。它通常用于从电池或太阳能电池板等直流电源为交流设备供电。

SG3525是一款用于开关电源和逆变器的脉宽调制（PWM）控制集成电路（IC）。它旨在控制DC-AC转换器的输出电压和频率，可用于电机控制、照明和不间断电源（UPS）等各种应用。SG3525提供了一种通过调整PWM信号的占空比来调节输出电压和频率的方法。它还包括过流和热关断等保护功能。

SG3525稳压脉宽调制器

SG3525是一个控制集成电路，用于开关模式电源、DC-DC转换器、AC-DC电源和电机驱动。像SG3525这样的PWM控制器的目的是生成一个矩形波形，该波形可用于控制输送到负载的功率。SG3525有几个内部模块协同工作以实现此目的：

参考电压：这是一个内部电压源，为误差放大器提供稳定和精确的参考电压。
误差放大器：这是一个差分放大器，将输出电压与参考电压进行比较。误差放大器产生与两个电压之差成正比的误差信号。
振荡器：这是一个内部定时器，可生成设置PWM波形开关频率的时钟信号。频率可以通过外部电阻器和电容器来设置。
控制电路：这包括实现PWM控制算法的逻辑，从误差放大器获取误差信号和振荡器的时钟信号以生成PWM波形。

SG3525还具有多种特性，例如软启动、欠压锁定和过流保护，使其适用于要求苛刻的应用。通过调整误差放大器、振荡器和控制电路的参数，SG3525可用于控制负载的输出电压、电流或功率，使其成为许多电源控制应用的多功能且经济高效的解决方案。有关详细信息，请参阅SG3525数据表。

SG3525 PWM逆变电路的设计

SG3525可以控制逆变器的输出电压。它还可用于驱动连接到变压器的MOSFET IRF520。两个MOSFET都用作低侧连接。SG3525有一个内置的图腾柱电路(Totem Pole Circuit)来驱动低端连接的MOSFET。图腾柱是一种输出驱动电路，用于将一个电平的电压转换为另一个电平的电压。

引脚1和2是板载误差放大器的输入。当反相输入（引脚1）上的电压大于同相输入（引脚2）上的电压时，占空比会降低。当同相输入（引脚2）上的电压大于反相输入（引脚1）上的电压时，占空比增加。

PWM的频率取决于定时电容和定时电阻。定时电容器(CT)连接在引脚5和地之间。定时电阻(RT)连接在引脚6和地之间。引脚5和7(RD)之间的电阻决定了死区时间。频率通过以下关系与RT、CT和RD相关：

RT必须在2kΩ到150kΩ的范围内。CT必须在1nF至0.2μF的范围内。振荡器频率必须在100Hz至400kHz范围内。如果您希望将其用于50Hz逆变器，则需要50Hz的驱动信号。因此，振荡器频率必须为100Hz。连接在引脚8和地之间的电容提供软启动功能。电容越大，软启动时间越长。

引脚16是电压参考部分的输出。该参考通常用于为误差放大器提供参考电压以设置反馈参考电压。引脚15是VCC——SG3525运行的电源电压。VCC必须在8V到35V的范围内。

引脚11和14是从中获取驱动信号的输出。它们是SG3525内部驱动级的输出，可用于直接驱动MOSFET和IGBT。它们具有100mA的连续额定电流和500mA的峰值额定电流。引脚10关闭。当此引脚为低时，PWM启用。当此引脚为高电平时，PWM锁存器立即设置。

注意：该电路能够产生300W的PWM输出。为此使用75NF75 MOSFET。75NF75 MOSFET的最大功率为300 W。因此您需要12-0-12V的电源变压器，额定电流为3安培或5安培。在这种情况下，电源应为12V、5A。

Gerber & PCB

使用EasyEDA绘制的PCB如下：

电路组装

面包板上组装的电路如下：

组装好元件后，可以在输出端连接一个12-0-12变压器。要获得高达300W的功率，请使用额定电流为5A的12V变压器。

在输入端连接一个12V，7A铅酸电池以获得最大功率。您可以尝试使用11.1V锂聚合物电池或具有类似值的任何其他电源。