目前有一个Google竞赛正在进行,称为小盒子挑战。设计一个非常高效的交流逆变器。基本上,逆变器会被馈入几百伏的直流电压,胜出的设计将取决于其以最高效的电方式产生2kW(或2kVA)输出的能力。还有其他一些标准需要满足,但这是最基本的挑战,组织者表示必须达到95%以上的效率。
这是一个艰巨的任务,这让我把它当作一种练习来思考。我已经看到了很多逆变器H桥设计,但它们都将PWM驱动到所有四个MOSFET,这意味着有4个晶体管一直在造成开关损耗:-
上面的图是我通常阅读的逆变器设计,但是下面的图令我震惊,因为它实际上将开关损耗降低了2倍。
我以前从没看过它,所以我想如果有其他人的话我会在这里-也许有一个我不认识的“问题”。无论如何,如果有人想知道为什么要发布此帖子,我决定不参加比赛。
编辑-只是为了解释我认为应该如何工作-Q1和Q2(使用PWM)可以生成(滤波后)“平滑”电压,该电压可以在0V和+ V之间变化。为了产生交流电源波形的前半个周期,Q4导通(Q3关闭),而Q1 / Q2产生PWM开关波形以产生从0度到180度的正弦波。对于第二个半周期,Q3导通(Q4断开) Q1 / Q2使用适当的PWM时序产生反相的正弦波电压。
题:
- 在这种类型的设计中我是否没有意识到某个问题-也许是EMC辐射或“它只是愚蠢而已”!
也许我错过了一些东西(或者您正在拉我的钉子腿,因为昨天是 海盗日的国际谈话,arrr,我是buckos?-)。负载会不会只有功率以PWM频率流过1/2倍的时间,arrr?我可以理解,这可以减少开关损耗,但不会以不愉快的方式将可用功率减半吗,arrr,是吗?(由于缺乏Fitin'术语而改正,arrrr!)
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gbulmer 2014年
它们确实受到控制,在三相逆变器中更容易看到它的好处。我确实遇到了这个疯狂的挑战,我看到满足该效率的唯一方法是使用谐振转换器或其他ZCS方案
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JonRB
@JonRB-也许有链接吗?
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安迪(aka Andy)2014年
我知道 这种方案曾在我几年前工作的逆变器中使用过,我们写了一篇论文(ieeexplore.ieee.org/xpl/…)如果可以提供直接链接,我会提供。注意鼻窦质量不如您所能获得的好
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JonRB
我的评论不正确。我的意思是说,“ 估算MOSFET开关损耗...”一文对于那些阅读您的问题的人来说可能是关于开关损耗的方便参考。对他们来说,还有比我所了解的更多的东西。当然,您可能有更好的参考,并且可能会过早消失。
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gbulmer 2014年