一种光伏逆变器的多输出辅助开关电源设计

钟宇明

（深圳职业技术学院机电学院，深圳 518055）

1 引言

我们所研制的3 kW光伏逆变器需要一个多路隔离输出的辅助电源来给其内部电路供电。开关电源具有体积小、稳压范围宽和便于实现多路输出等优点[1]，其中单端反激式开关电源更具有电路简单、性能稳定、适合小功率的特点，所以选择它作为逆变器的辅助电源。反激式开关电源的工作原理可参考文献[2]。本文主要介绍它的设计过程，以满足光伏逆变器的需要。

2 辅助电源结构

图1 光伏逆变器的结构框图

光伏逆变器的结构框图如图1所示，输入是低压的光伏阵列，输出接高压的交流电网，具体工作原理可参阅文献[3]，低压和高压侧通过高频变压器实现电气隔离，所以在设计辅助电源时也要考虑低、高压的隔离问题。另外，此光伏逆变器所需辅助电源的输出路数很多，所以设计了 2个基于电流型PWM脉宽控制芯片UC2845A的反激式开关电源，如图2所示。

图2 辅助电源结构框图

3 开关电源1的设计

3.1 功率计算

输入是光伏阵列：Vin=36～70 V。

输出有以下几路：

Vfan：+12 V/1.2 A，2个风扇的供电电源。

Vpos：提供采样电路霍尔传感器、运算放大器等的供电电源300 mA及控制芯片UC2845A的自馈供电电源50 mA。由于此路需加LM7815稳压芯片进一步稳压，有3 V压降，所以设计为+18 V/350 mA。

Vneg：提供采样电路霍尔传感器、运算放大器等的供电电源。此路需加LM7915稳压芯片进一步稳压，所以设计为-18 V/300 mA。

Vdrv1、Vdrv2：均为+12 V/80 mA，分别提供全桥工频换向电路的2个上桥臂开关管的电源。

Vdrv34：+12 V/160 mA，全桥工频换向电路的2个下桥臂的公共电源。……