一、方案概述

本文 10kW 純正弦波車載逆變器方案基于 PPEC32F334RBT7 多拓撲通用型 ARM 芯片，采用 LLC+INV 拓撲級聯結構，支持離網恒壓工作模式，具備軟啟動、預充電、保護和故障自恢復等功能。

LLC 諧振變換器拓撲具有高效率和軟開關特性，單相逆變拓撲可將直流電轉換為符合要求的交流電，兩者級聯結構可用于高工作效率、高功率密度、高可靠性的電源設計，尤其適用于車載逆變器電源。

二、方案特點

▍快速交付：繼承 PPEC 控制芯片免代碼開發優勢，短周期快速交付。

▍高轉換效率：滿載工作效率高于 95%。

▍體積小：輕量化設計，便于安裝和布局。

▍高穩定性：全液冷降溫，可長時間 110% 過載運行。

▍高可靠性：純正弦波輸出，全數字控制，支持 CAN 通信。

▍保護功能完善：具備全面的保護機制和故障識別與指示功能。

三、規格參數

四、拓撲結構及功能

支持功能：

? 預充電電路控制，緩解上電沖擊。

? 拓撲控制算法穩定，靈活可配置。

? 故障保護閾值、自恢復功能可配置。

? 支持開環、恒壓工作模式。

? 可配置軟啟動，提高系統穩定性。

? 采樣校正功能簡單易用。

五、軟件方案

1、控制策略

系統對前級 LLC 諧振變換器進行開環定頻控制，實現高效穩定的直流電壓輸出；后級單相逆變拓撲采用閉環PR控制策略，將直流電轉換為交流電，滿足負載需求。

系統控制方式如圖所示：

控制方案優勢：具有寬輸入范圍，結合了 LLC 的高效率和逆變拓撲的靈活性，實現了高效能量轉換與穩定輸出，同時具備良好的動態響應和適應性。

2、系統流程

軟件包含“預充電”、“停止/就緒”、“軟起動”、“運行”、“故障”以及“自恢復”幾種狀態。

? 裝置上電后將進入“預充電”狀態，預充電電路與控制過程。預充電完成后，等待指令。

? 在收到“運行”指令后進入“軟啟動”狀態，按照設定控制策略進行 LLC 軟啟動及 INV 軟啟動控制。

? 軟啟動完成后需進行負載判斷，若為“重載”則直接進入下一狀態，若為“輕載/空載”則進入“LLC 打嗝模式”。

? 軟啟動過程中還需要進行故障判斷，若無故障則進入“運行”狀態。在“運行”狀態時，仍需進行故障判斷。

? 收到“停止”指令后裝置將回到等待指令狀態。

? 裝置進入“故障”狀態后將停止 PWM 輸出。若需要進行自恢復，則進入自恢復流程，否則保持“故障”狀態。

系統時序如圖所示：

歡迎感興趣的工程師們一起溝通交流。