国内逆变器技术发展之路
内容摘要：目前的逆变器如果直观其电路结构，无一例外地采用开关电源专用双端驱动IC组成它激式逆变电路。此类驱动集成电路都具有几乎相同的功能方框图，只是具体组成有差别。
从上世纪90年代初到目前为止，风行于国内市场的家用逆变电源，经历了多次改变。最初的逆变电源为自激推挽饱和式变换器，两只推挽开关管靠变压器的磁饱和，或开关管的相对饱和进行换向。此类原始的饱和式变换器电路，效率低，损耗大，且因开关管的截止时间延迟，产生两管共态导通几乎是必然的，因而可靠性极差。其后，某些小生产厂又生产采用分立件组装，由多谐振荡器驱动的它激式逆变电源。它激式变换器开关管靠驱动脉冲控制换向，“饱和”形成的损耗有所降低，但共态导通现象仍未得到有效抑制，击穿开关管仍难以避免。上述两类逆变电源均利用DC/AC变换器的基本电路，产生波形接近矩形波的交变电压输出。
目前的逆变器如果直观其电路结构，无一例外地采用开关电源专用双端驱动IC组成它激式逆变电路。此类驱动集成电路都具有几乎相同的功能方框图，只是具体组成有差别。由于设计用于大功率开关电源驱动器，IC内部除设有两路时序不同的驱动输出外，还有死区时间设定电路，PWM稳压电路和开关电流控制电路，由其组成逆变电源，不仅效率、可靠性大为提高，功能也更为完善。
大功率变换器（包括逆变器）的电路结构无一例外采用推挽、半桥或桥式开关电路。用于中、小功率DC/AC逆变DC供电为蓄电池，显然，采用串联供电的半桥式或桥式电路是不适宜的。一般采用饱和压降较小的锗大功率管作推挽开关(例如常见UPS电源中的MJ11033)，在12V~24V供电下求得较高的效率。如果说自激式变换器属第一代产品，那么，第二代产品应属它激驱动‘的双极型开关管变换器（原有UPS大多为这种电路）。第二代产品效率、可靠性远高过第一代产品，但也存在着固有的弱点。为了将12V直流变成220V交变电压，且同时得到一定的输出功率，首先开关管的电流必须足够大。例如Aixcom生产的变换器，输出功率为200W时，要求开关管BVceo为40V．lcm≥40A。如按第二代产品的方式采用双极型开关管时，由于大功率管HFE极少超过20，要求其基极驱动电流必须在2A以上，以致驱动IC的输出需经过至少三级放大，才能满足需要（例如UPS600中，由中功率管8050、大功率管TIP41C作驱动放大器，驱动4只MJ4502)，显然使电路复杂化，调试也极困难。
在此基础上出现了第三代交换器，而此类产品正以极快的速度普及于变换器、开关电源中。Aixcom公司开发的汽车逆变器，可认为是此类产品的典型应用。第三代开关变换器基于MOSFET管的电压控制特性进行工作，理论上说这种加强型绝缘栅场效应管无需驱动功率，因此不存在驱动电流的多次放大，驱动IC只要使MOS绝缘栅充电过程中输出一定的脉冲幅度，即可使开关管导通，然而其栅极并不消耗功率。开关管导通后，绝缘栅形成的电容又在脉冲下降为低电平时通过驱动IC放大形成灌电流。如此一来，不仅变换器的电路极为简单，而且MOSFET管有电流自动分配功能，可以并联运用而无需加入均流电阻。
从上世纪90年代初到目前为止，风行于国内市场的家用逆变电源，经历了多次改变。最初的逆变电源为自激推挽饱和式变换器，两只推挽开关管靠变压器的磁饱和，或开关管的相对饱和进行换向。此类原始的饱和式变换器电路，效率低，损耗大，且因开关管的截止时间延迟，产生两管共态导通几乎是必然的，因而可靠性极差。其后，某些小生产厂又生产采用分立件组装，由多谐振荡器驱动的它激式逆变电源。它激式变换器开关管靠驱动脉冲控制换向，“饱和”形成的损耗有所降低，但共态导通现象仍未得到有效抑制，击穿开关管仍难以避免。上述两类逆变电源均利用DC/AC变换器的基本电路，产生波形接近矩形波的交变电压输出。
目前的逆变器如果直观其电路结构，无一例外地采用开关电源专用双端驱动IC组成它激式逆变电路。此类驱动集成电路都具有几乎相同的功能方框图，只是具体组成有差别。由于设计用于大功率开关电源驱动器，IC内部除设有两路时序不同的驱动输出外，还有死区时间设定电路，PWM稳压电路和开关电流控制电路，由其组成逆变电源，不仅效率、可靠性大为提高，功能也更为完善。
大功率变换器（包括逆变器）的电路结构无一例外采用推挽、半桥或桥式开关电路。用于中、小功率DC/AC逆变DC供电为蓄电池，显然，采用串联供电的半桥式或桥式电路是不适宜的。一般采用饱和压降较小的锗大功率管作推挽开关(例如常见UPS电源中的MJ11033)，在12V~24V供电下求得较高的效率。如果说自激式变换器属第一代产品，那么，第二代产品应属它激驱动‘的双极型开关管变换器（原有UPS大多为这种电路）。第二代产品效率、可靠性远高过第一代产品，但也存在着固有的弱点。为了将12V直流变成220V交变电压，且同时得到一定的输出功率，首先开关管的电流必须足够大。例如Aixcom生产的变换器，输出功率为200W时，要求开关管BVceo为40V．lcm≥40A。如按第二代产品的方式采用双极型开关管时，由于大功率管HFE极少超过20，要求其基极驱动电流必须在2A以上，以致驱动IC的输出需经过至少三级放大，才能满足需要（例如UPS600中，由中功率管8050、大功率管TIP41C作驱动放大器，驱动4只MJ4502)，显然使电路复杂化，调试也极困难。
在此基础上出现了第三代交换器，而此类产品正以极快的速度普及于变换器、开关电源中。Aixcom公司开发的汽车逆变器，可认为是此类产品的典型应用。第三代开关变换器基于MOSFET管的电压控制特性进行工作，理论上说这种加强型绝缘栅场效应管无需驱动功率，因此不存在驱动电流的多次放大，驱动IC只要使MOS绝缘栅充电过程中输出一定的脉冲幅度，即可使开关管导通，然而其栅极并不消耗功率。开关管导通后，绝缘栅形成的电容又在脉冲下降为低电平时通过驱动IC放大形成灌电流。如此一来，不仅变换器的电路极为简单，而且MOSFET管有电流自动分配功能，可以并联运用而无需加入均流电阻。
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