(1)逆变器主电路

　　如图1所示,逆变主电路采用全桥逆变拓扑结构,电容C12、C13与IGBT功率管并联的二极管构成了IGBT功率管的缓冲电路。由于输出滤波电路呈感性，当功率管VT9、VT12从开通变为截止时，使得输出端口有一个反电势脉冲，反电势脉冲经过缓冲电路VT10的二极管、逆变器输入直流电源正极、VT11的二极管到达输出端口的反电势的负端形成一个回路，将反电势的能量返送回逆变器输入直流电源。电路中的电感L5、L6、L7、电容C14、C15、C17构成逆变器输出滤波电路，将逆变器输出的正弦脉冲列滤波成光滑的正弦波形。电流互感器TA7对逆变器输出电流进行采样后送到控制电路中。

　　(2)逆变器驱动电路

　　如图16所示,DS30系列UPS逆变驱动电路采用富士公司EXB840驱动芯片,内部集成了过流保护功能,适合作为IGBT功率管600V/150A以下的驱动电路。在DS30系列的驱动板上共有四个相互独立、结构相同的驱动电路,分别驱动四个IGBT功率管。

　　来自于自由调整电路输出的电源X1、X2经过整流、滤波后送入三端稳压芯片7818后得到+18V的驱动电源。由于四路驱动信号的驱动电压零电位的基准不同,它们分别以IGBT功率的发射极为零电位基准,所以要求各驱动电路电源也要相互独立。当IGBT发生过电流时,集电极电压升高,通过Q#_C使得EXB840的3脚驱动信号封锁关闭IGBT,同时EXB840的5脚(过电流保护信号)为低电平,经过光电耦合器将发生过电流保护信号(Q#_OC_ALARM)送到逆变器的控制电路中。14脚为控制电路发出的驱动脉冲信号,并且为低电平有效。

　　(3)逆变器PWM脉冲调整电路

　　逆变器PWM脉冲调整电路,如图17所示。

　　当ENABLE使能信号为低电平时,微处理器输入PWM脉冲被封锁。

　　电路中U17、电容C27、C28、电阻R33、R34构成了PWM脉冲输出的硬死区电路，其波形如图18所示。同一桥臂的功率管互为导通的工作过程如下:

　　当来自微处理器的PWM从U11C的8脚输出由高电平变为低电平时,由于电容C27的存在,使得U17A的2脚在t1～t2期间仍为高电平,其3脚输出高电平,U14B的5脚低电平,U14B的4脚输出高电平。在t1～t2期间VT10_DRIVE输出高电平,在t1时刻VT12_DRIVE输出由低电平变为高电平,所以VT10、VT12全为关闭状态,即T=RC=t2-t1为死区时间;在t1～t2期间,电容C27经电阻R33到U11C的8脚进行放电,在t2时刻,U17A的2脚由高电平变为低电平,U17B的6脚由低电平变为高电平,VT10_DRIVE输出为低电平,VT12_DRIVE输出高电平,此时VT10为导通状态,VT12为关闭状态,即完成了从VT12导通变为VT10导通的换流过程,防止了同一桥臂的“直通”现象发生。同理,当来自微处理器的PWM从U11C的8脚输出由低电平变为高电平时,T=RC=t4-t3的死区期间,VT10、VT12全为关闭状态,在t4时刻,VT10_DRIVE输出高电平,VT12_DRIVE输出为低电平,此时VT12为导通状态,VT10为关闭状态。VT9、VT11的工作过程与上述相似。

　　(4)逆变器控制电路

　　如图19及图21所示,DS30系列UPS的逆变器控制电路以PIC17C43单片机为核心,它对整个UPS系统起到统一管理及数据处理和协调的作用,主要表现在以下几个方面:

　　①控制逆变器的工作状态;

　　②控制蓄电池充电电路的工作时机;

　　③对外部模拟量进行采集处理;

　　④对整个系统控制电路发出统一的时钟信号;

　　⑤输出报警信息;

　　⑥产生逆变器的PWM脉冲信号。

　　PIC17C43单片机的引脚图(见图20),它在DS30系列UPS控制电路中的应用情况如表2所示。

　图19电路中的U16(LM158)构成模数转换器U5(ADC10154CIN)模拟输入电压的范围值为(-3.75～3.75V),其电路设计计算如下:

　　由于U5采用双电源±5V供电,所以端口Vrout=-2.5V,设U16的5脚输入电压为U1,U16的6脚输入电压为U2,U16的7脚输出电压为Ur(+),U16的1脚输出电压为Ur(-),则

　　U1=-2.5/2(V)

　　U2-(-5)=Ur(+)-U1

　　Ur(+)=0-Ur(-)

　　所以,Ur(+)=3.75V,Ur(-)=-3.75V。

　　在图21中,U6A构成AC逆变器输出电压反馈调整电路,U6B构成AC逆变器输出电流反馈调整电路,其目的就是将采样来的反馈信号值调整在(-3.75～3.75V)范围内。