2.2 工频变压器在逆变电路中的作用

工频逆变电源输入一般为低压直流，采用全桥逆变电路，通过对场效应管的开关频率作用控制输出交流电压。输出的220 V正弦波交流电压的峰一峰值是620 V，而一般的逆变电源输入整流电压为310 V，为了使逆变器不失真输出220 V正弦波交流电压，逆变器前面的直流电压必须是680～870 V。因为一般的逆变输入电压远远小于该值，所以必须加一个输出变压器将逆变器输出电压提升到额定峰值以上才可以使用，如图3所示。

该电路采用全桥变换电路结构，这种变换器输出不是1根火线和1根零线，而是2根火线，但一般在接负载时都要求有零线。如果没有输出隔离变压器将l根火线硬性接零线，就会导致逆变电源不能正常工作。图4为无输出变压器正半波时的电流流动方向。

图4 无输出变压器正半波时的电流流动方向

从图4中看出，由于零线的接入，使负载电流经过负载后不经过整流管和逆变功率管，而是直接流回市电的零线输入端，在这种情况下，图中虚线框中的整流器和逆变功率管都未起作用。按照正常工作程序，负载电流应该流过两个桥式电路的整流管和逆变功率管。图5为有输出变压器正半波时的电流流动方向。当输出端接入了隔离变压器后就可以在变压器的次级(负载输入端)连接市电的零线，于是就构成可靠的供电系统。可见，隔离输出变压器对于逆变桥电路来说是一个重要的组成部分，使逆变电路具有可靠稳定的特点。

图5 有输出变压器正半波时的电流流动方向

2.3 保护电路

U3988内置欠压保护和过热保护的基准电压，只需通过电阻分压，当电压低于基准电压时，就锁定U3988，使其停止输出脉冲。另外，在电流保护方面，根据负载电流的不同，有快速保护、短延时和长延时3段保护功能。

3 逆变电源电路的不足

隔离变压器是为了变压和隔离零线的目的而接入的，并不具有隔离干扰和缓冲负载突变功能。变压器的初级和次级之间有绝缘层，它们构成了一个容量一定的电容器C，电容器的容抗和频率是成反比关系的，即：

式中，Xc是变压器初次级间等效分布电容的容抗，单位Ω。f是干扰信号的频率，单位Hz。C是变压器初次级间等效分布的电容量，单位F。

由式(1)可看出，频率越高，容抗越小，即干扰信号的频率越高，该电容通路就越容易穿过。由于一般干扰信号的频率是很高的，可以直接穿过变压器而长驱直入去干扰负载。若是较低频率的干扰到来，它就会按照变压器的变比按比例变换干扰负载。由于变压器并不具有抗干扰功能，所以在逆变桥的输入和输出端一般都加有输入、输出滤波器。

由于隔离变压器的接入，随之会接入电感、电容等低频器件，这不仅使得电路本身体积加大而且也使电路功耗加大，减小了电路的输出效率。随着电子变压器等高频低价位器件的逐渐发展，工频变压器生产成本相对增加，该系统设计的电路板生产成本也相应增加。

4 结论

通过以上分析，综合介绍了工频逆变电源的电路结构和特点。本设计电路中综合了数字化器件的先进功能，以及工频变压器的隔离作用，达到了电路设汁简单可靠的目的