目前正在进行一项名为“小盒子挑战”的谷歌竞赛。它是设计一个非常高效的交流逆变器。基本上,逆变器被馈入几百伏的直流电压,获胜的设计将因其以最高效的方式产生 2kW(或 2kVA)输出的能力而被选中。还有一些其他标准需要满足,但这是基本挑战,组织者表示效率必须高于 95%。
这是一项艰巨的任务,它让我把它当作一种练习来思考。我见过很多逆变器 H 桥设计,但它们都将 PWM 驱动到所有四个 MOSFET,这意味着有 4 个晶体管一直导致开关损耗:-
上图是我通常读到的关于逆变器设计的图,但下图让我印象深刻,因为它可以将开关损耗几乎减少 2。
我以前从未见过它,所以我想我会在这里问其他人是否有 - 也许有一个我不认识的“问题”。无论如何,如果有人想知道我为什么要发布这个,我决定不参加比赛。
编辑 - 只是为了解释我认为它应该如何工作 - Q1 和 Q2(使用 PWM)可以产生(过滤后)一个“平滑”电压,可以在 0V 和 +V 之间变化。为了产生电源交流波形的前半个周期,Q4 导通(Q3 关断),Q1/Q2 产生 PWM 开关波形以产生 0 度到 180 度的正弦波。对于第二个半周期,Q3 导通(Q4 关断) Q1/Q2 使用适当的 PWM 时序产生反向正弦波电压。
题:
- 在这种类型的设计中是否存在我不知道的问题 - 可能是 EMC 辐射或“它不会愚蠢地工作!”