車載逆變電源的設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀
【正文】 該 逆變電源的主電路設(shè)計(jì)中采用了簡(jiǎn)單的全橋逆變電路，并且具有輸出過(guò)壓保護(hù)、輸入過(guò)壓保護(hù)以及過(guò)熱保護(hù)等功能。 C1 和R2 是芯片的振蕩元件，即 R2 取值為 220KΩ ， C1 取值為 。該脈寬調(diào)制器的振蕩頻率為 50KHz，由公式（ 1）知? ?1Fosc CtR t?? ，圖中 C R3 為芯片的振蕩元件。 C1 和 C2 可取為 10μF ， C3 取為 。但此時(shí)下半部分的電路有 220V 電壓輸出。這里將其簡(jiǎn)化如圖 10 所示。 C R2 組成了保護(hù)狀態(tài)維持電路， R1 為保護(hù)電阻，用以增大輸出阻抗。此時(shí)將導(dǎo)致直流變換電路的場(chǎng)效應(yīng)管處于截止?fàn)顟B(tài)，直流變換電路停止工作。在橋式整流電路中，電容 C2 濾去了電路中的交流成分，由模擬電路直流穩(wěn)壓電源的電容濾波電路 [2]知： ? ? 13 ~ 5 2d RC T? ?? (2) 當(dāng) f=50KHz 時(shí)， 150KHz?? ， R=116 KΩ 時(shí)， R 為后繼負(fù)載電阻，則 10C ??? F。且交替導(dǎo)通時(shí)其峰值電壓為 12V，即產(chǎn)生了 12V/50KHz 的交流電。此脈沖電壓經(jīng)過(guò)整流濾波電路變成 220V 高壓直流電壓。當(dāng) Vgs 0 時(shí)才有可能有電流即漏極電流產(chǎn)生。在典型的 0℃ ~70℃溫度范圍和 50 mV 電壓的溫漂條件下，該基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路能提供177。正是由于這種電路結(jié)構(gòu)，誤差放大器只需最小的輸出即可支配控制回路。當(dāng)控制信號(hào)增大時(shí)，輸出脈沖的 寬度將減小。由 TL494 芯片構(gòu)成電壓反饋電路時(shí)， 2 腳上通過(guò)電阻從內(nèi)部 5V基準(zhǔn)電壓上取分壓，作為 1 腳比較的基準(zhǔn)。 6 分別用于外接振蕩電容 Ct和振蕩電阻 Rt，產(chǎn)生鋸齒波電壓并送至 PWM比 6 較器，振蕩頻率 1FoscCtRt?，定時(shí)電阻取值在 1KΩ 以上 7 接地端 11 分別為 TL494 內(nèi)部?jī)蓚€(gè)末級(jí)輸出三極管的集電極和發(fā)射極 12 電源供電端 13 輸出控制端，當(dāng)該端電壓為零時(shí)，用于驅(qū)動(dòng)單端電路。 TL494 內(nèi)置誤差放大器。 （ 4）具有輸入過(guò)壓保護(hù)和輸出過(guò)壓保護(hù)。在該電路中都是利用 TL494 的輸出端作為逆變電路工作狀態(tài)的控制端。全橋電路以 50Hz 的頻率交替導(dǎo)通，產(chǎn)生 50Hz 交流電。 3 2 設(shè)計(jì) 概述 該逆變電源的基本構(gòu)成和原理 （ 1）基本構(gòu)成 本次設(shè)計(jì)電路的 方框圖如圖 1 所示 。后者提供的交流電的質(zhì)量較差，且?guī)лd能力差，不能接 “ 感性負(fù)載 ” ，但其技術(shù)要求低，體積小，電路簡(jiǎn)單，價(jià)格低。在工作時(shí)的持續(xù)輸出功率為 150W，具有工作正常指示燈、輸出過(guò)壓保護(hù)、輸入過(guò)壓保護(hù)以及過(guò)熱保護(hù)等功能。該車載逆變器的制造成本較為低廉，實(shí)用性強(qiáng)， 可作為多種便攜 式電器通用的電源。 方波逆變器輸出的是質(zhì)量較差的方波交流電，其正向最大值到負(fù)向最大值幾乎在同時(shí)產(chǎn)生，這樣，對(duì)負(fù)載和逆變器本身造成劇烈的不穩(wěn)定影響。該電路由 12V 直流輸入、輸入過(guò)壓保護(hù)電路、過(guò)熱保護(hù)電路、逆變電路 I、 220V/50KHz 整流濾波、逆變電路 II、 輸出過(guò)壓保護(hù)電路等組成。 4 圖 3 逆變 II 電路原理方框圖 （ 2）電路工作原理 輸入 12V 直流電源電壓，經(jīng)過(guò)逆變電路 I 得到 220V/50KHz 的交流電，此交流電再經(jīng)過(guò)整流濾波電路得到 220V 高壓直流 電，然后經(jīng)過(guò)逆變 II 得到 220V/50Hz 交流電。 逆變電源的技術(shù)性能指標(biāo)及主要特點(diǎn) 車載逆變器要將 12V 直流電轉(zhuǎn)換為和市電相同的 220V 交流電，供一般電器使用。 （ 5）有過(guò)熱保護(hù)功能。 TL494 內(nèi)置 5V 參考基準(zhǔn)電壓源。該端接地時(shí)為并聯(lián)單端 14 輸出方式，接 14 腳時(shí)為推挽輸出方式 1 16 5V基準(zhǔn)電壓輸出端，最大輸出電流為 10mA 誤差放大器 II 的反相和同相輸入端 （ 3）工作原理 TL494 是一個(gè)固定頻率 PWM 控制電路，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 4 所示。 內(nèi)部有一對(duì)誤差放大器，可做反饋放大及保護(hù)功能，控制非常方便。 3 腳用于補(bǔ)償校正，為 PWM 比較器的輸入端，接入電阻和電容后可以抑制振蕩， 4 腳為死區(qū)時(shí)間控制端，加在 4 腳上的電壓越高，死區(qū)寬度越大。 控制信號(hào)由集成電路外部輸入，其中一條送至死區(qū)時(shí)間比較器，另一路送往誤差放大器的輸入端。 當(dāng) Ct 放電時(shí)，一個(gè)正脈沖將出現(xiàn)在死區(qū)時(shí)間比較器的輸出端，受脈沖約束的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，同時(shí)停止 VT1 和 VT2 的工作。 5%的精度。即當(dāng) 0Vgs? 時(shí) MOS 管才導(dǎo)通。變壓器 T1 的工作頻率選為 50KHz 左右 [4]，因此 T1可選用 EI33 型的高頻鐵氧體磁心變壓器，變壓器的匝數(shù)比為 12 220 0 05? ? ? ，變壓器選擇為 E 型，可 自制。當(dāng)電路工作不正常時(shí)，TL494 輸出控制端為低電平時(shí)， TL494 的兩個(gè)內(nèi)置晶體管的集電極（ 8 腳和 9 腳）有 12V正偏壓，基極為高電平，導(dǎo)致兩晶體管同時(shí)導(dǎo)通。根據(jù)電容標(biāo)稱值選擇 C2 為 10μF 。同時(shí) TL494 的 4 腳為高電平狀態(tài)， 4 腳為高電平時(shí)，將抬高芯片內(nèi)部死區(qū)時(shí)間比較器同相輸入端的電位，使該比較器的輸出為恒定的高電平，由 TL494 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)知，芯片內(nèi)置三極管截止，從而停止 后繼電路的工作。穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值一般規(guī)定為輸出電壓的 130%~150%[7]。圖中 VT0 為 TL494 芯片 II 的一個(gè)內(nèi)置三極管設(shè)為 VT00，另一個(gè)設(shè)為 VT01。因?yàn)榇?
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