【正文】 本設(shè)計(jì)具有靈活方便、適用范圍廣的特點(diǎn)，基本能夠滿足實(shí)踐需求。 此處設(shè)定輸出最大電流為 ,電流互感器的原副邊匝數(shù)比為 1：，在副邊會(huì)感生出 10mA 的電流，經(jīng)過整流橋和濾波電容的整流濾波之后轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電流，經(jīng)過可變電阻 R20 后在運(yùn)放的反向端輸入一個(gè)電壓，取 R20 為 1K,則反向端電壓為 5V。 輸出過壓保護(hù)電路 輸出過壓保護(hù)電路結(jié)構(gòu)如圖 422，電阻 R41 和 R42 對(duì)輸出電壓進(jìn)行采樣，當(dāng)輸出電壓過高時(shí)將導(dǎo)致穩(wěn)壓管 D15 擊穿，使 SG3525A 芯片的 10 腳對(duì)地的電壓升高，使芯片 SG3525A 停止輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，切斷輸出 [18]。同時(shí)這種方式可以減少開關(guān)管的損耗， 增加開關(guān)管的可靠性，提高逆變電源的效率。在此同時(shí) VCC 經(jīng)自舉二極管，C1 和 S2 形成回路，對(duì) C1 進(jìn)行充電，迅速為 C1 補(bǔ)充能量，如此循環(huán)反復(fù)。 f （ 46） 7 端的電阻為震蕩電容的放電端。目前有的產(chǎn)品功耗已達(dá)微瓦級(jí) ,例如 ICL7600的供電電源為 ,功耗為 10mW,可采用單節(jié)電池供電。由于正弦波的幅度為 Vcc/5故對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行分壓以減小幅度，再加上一個(gè)固定的電壓值調(diào)整 到正弦波的幅值處于 1V 到 之間。 懸浮電源采用自舉電路，其高端工作電壓可達(dá) 500V。 CL8038 精密函數(shù)發(fā)生器是采用肖特基勢(shì)壘二極管等先進(jìn)工藝制成的單片集成電路芯片，電源電壓范圍寬、穩(wěn)定度高、精度高、易于用等優(yōu)點(diǎn)，外部只需接入很少的元件即可工作，可同時(shí)產(chǎn)生方波、三角波和正弦波，其函 數(shù)波形的頻率受內(nèi)部或外電壓控制，可被應(yīng)用于壓控振蕩和 FSK 調(diào)制器。由于 SG3525 內(nèi)部集成了軟啟動(dòng)電路，因此只需要一個(gè)外接定時(shí)電容。 7 具有輸入欠電壓鎖定功能。 （引腳 15） ：偏置電源接入端。該端接高電平時(shí)控制器輸出被禁止。 （引腳 6） ：振蕩器定時(shí)電阻接入端。在開環(huán)系統(tǒng)中，該端與補(bǔ)償信號(hào)輸入端（引腳 9）相連，可構(gòu)成跟隨器。 集成脈寬調(diào)制器 SG3525A 是美國(guó)硅通用公司（ Silicon General）生產(chǎn)的雙端輸出式脈寬調(diào)制器，工作頻率高于 100kHz,工作溫度為 0℃～ 70℃ ,適宜構(gòu)成100W～ 500W 中功率推挽輸出式開關(guān)電源。 引腳 8 、 E1 引腳 9 、 C2 引腳 11 、 E2 引腳 10 分別為末級(jí)輸出三極管的集電極和發(fā)射極。 逆變電源主要集成芯片及其功能簡(jiǎn)介 TL494 及其應(yīng)用 圖 47 集成芯片 TL494 管腳圖 TL494 各引腳功能簡(jiǎn)介： TL494 的內(nèi)部電路由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、振蕩電路、間歇期調(diào)整電路、兩個(gè)誤差放大器、脈寬調(diào)制比較器以及輸出電路等組成。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。 開關(guān)電 源變壓器分單激式開關(guān)電源變壓器和雙激式開關(guān)電源變壓器，兩種開關(guān)電源變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)并不是完全一樣的。穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，雖然穩(wěn)定度不很高，輸出電流也較小，但卻具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，因而應(yīng)用非常廣泛。本設(shè)計(jì)采用的是 N 溝道增強(qiáng)型 MOSFET。其實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單，可以用模擬電路構(gòu)成三角波載波和正弦調(diào)制波發(fā)生電路，用比較器來確定它們的交點(diǎn)，在交點(diǎn)時(shí)刻對(duì)開關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制，就可以生成 SPWM 波 [8]。其原理就是用三角波對(duì)正弦波進(jìn)行采樣得到階梯波，再以階梯波與三角波的交點(diǎn)時(shí)刻控制開關(guān)器件的通斷，從而實(shí)現(xiàn) SPWM 法。當(dāng)正弦值為最大值時(shí)，脈沖的寬度也最大，而脈沖間的間隔則最小，反之 ，當(dāng)正弦值較小時(shí)，脈沖的寬度也小，而脈沖間的間隔則較大，這樣的電壓脈沖系列可以使負(fù)載電流中的高次諧波成分大為減小，稱為正弦波脈寬調(diào)制。 脈寬調(diào)制技術(shù)及其原理 脈寬調(diào)制技術(shù) PWM Pulse Width Modulation 就是脈寬調(diào)制技術(shù)：即通過對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來等效的獲得所需要的波形（含形狀和幅值 PWM 的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號(hào)都是數(shù)字形式的，無需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。此電路的主要功能是將 320V 直流電轉(zhuǎn)換為 220V/50Hz 的交流電。一旦輸入電壓出現(xiàn)過大或者過小 時(shí)，保護(hù)電路立即啟動(dòng)，然后停止逆變電路 I 的工作。如所帶的負(fù)載過大，方波電流中包含的三次諧波成分將使流入負(fù)載中的容性電流增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞負(fù)載的電源濾波電容。 逆 變電源質(zhì)量的好壞極大地影響著電子設(shè)備的可靠性，其轉(zhuǎn)換效率的高低和帶負(fù)載能力的強(qiáng)弱直接關(guān)系著它的應(yīng)用范圍，因而本設(shè)計(jì)要求輸出電壓波形為準(zhǔn)正弦波，以克服方波逆變器不能帶感性負(fù)載的特點(diǎn)。 1962 年， A,Kemick 提出了“諧波中和消除法” ,即后來常用的“重疊加法”，這標(biāo)志這正弦波逆變器的誕生， 1963 年，提出了“消除特定諧波法” ,為后來的優(yōu)化法奠定了基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn) 特定的優(yōu)化如諧波最小，效率最優(yōu)等。應(yīng)急電源，一般是把直流電瓶逆變成 220v 交流的逆變電源。雖有較多的缺點(diǎn)，但是其技術(shù)要 求低，體積小，電路簡(jiǎn)單，價(jià)格低。運(yùn)用 TL494以及 SG3525A等芯片 ,先 12V 直流電源升壓為 320V/50Hz 的高頻交流電，再經(jīng)過整流濾波將高頻交流電整流為高壓直流電，然后采用正弦波脈沖調(diào)制法，通過輸出脈沖控制開關(guān)管的導(dǎo)通。按照輸出波形來分，車載逆變電源可分為正弦波輸出和方波輸出兩種。針 對(duì)上述缺點(diǎn)，近年來出現(xiàn)了準(zhǔn)正弦波（或稱改良正弦波、修正正弦波、模擬正弦波等等）逆變器，其輸出波形從正向最大值到負(fù)向最大值之間有一個(gè)時(shí)間間隔，使用效果有所改善，但準(zhǔn)正弦波的波形仍然是由折線組成，屬于方波范疇，連續(xù)性不好。 1956 年，第一只晶閘管問世，這標(biāo)志著電力電子學(xué)的誕生，并開始進(jìn)入傳統(tǒng)發(fā)展時(shí)代。 以 PWM pulsewidthModulation,脈寬調(diào) DC/12V 直流電轉(zhuǎn)換為和市電相同的 AC/220V 交流電，供一般電器使用，是一種方便的車用電源轉(zhuǎn)換器。 總體方案的選取 逆變電源的輸出主要分兩類，一類是修正正弦波逆變器和純方波逆變器，另一類 是正弦波逆變器。該電路由 12V 直流輸入以及輸入過壓保護(hù)電路、輸入欠壓保護(hù)電路、電源過熱保護(hù)電路、輸出過壓保護(hù)電路、輸出過流保護(hù)電路、逆變電路 I、320V/50KHz 整流濾波、逆變電路 II、濾波電路等組成。該部分電路主要是用一塊 TL494 芯片，通過輸出 50K 的脈沖來控制開關(guān)管的交替導(dǎo)通，進(jìn)而產(chǎn)生 50K 的高頻交流電。因?yàn)?SG3525A 內(nèi)部的鋸齒波幅度位于 1V 至 之間，因而產(chǎn)生的正弦波一路經(jīng)相應(yīng)的處理后將其幅值調(diào)整至 1V至 3V 之間，然后輸入以 SG3525A，在芯片內(nèi)部通過與鋸齒波比較產(chǎn)生高頻的正弦波調(diào)寬脈沖。在接收端，通過適當(dāng)?shù)?RC 或 LC 網(wǎng)絡(luò)可濾除調(diào)制高頻方波并將信號(hào)還原為模擬形式。自然 自然采樣法是以正弦波為調(diào)制波，等腰三角波為載波進(jìn)行比 較，在兩個(gè)波形的自然交點(diǎn)時(shí)刻控制開關(guān)器件的通斷，這就是自然采樣法。 除上述兩種方法外，還有一種方法叫做等面積法。其代表符號(hào)如圖 41。當(dāng)反向電壓加到某一定值是，反向電流激增，產(chǎn)生反向擊穿。其輸出高電平最低為 2V，其輸出低電平最 高為 。這些參數(shù)基本上都與變壓器鐵芯的磁化曲線有關(guān)開關(guān)變壓器使用的磁性材料為軟磁鐵氧體 ,按其成分和應(yīng)用頻率可分為 MnZn 系和 NiZn系兩大類 .前者具有高的導(dǎo)磁率和高的飽和磁感應(yīng) ,在中頻和低頻范圍具有較低損耗 .磁芯的形狀很多 ,如 EI 型 ,E 型 ,EC 型等 /≥ 311V. （ 41） 因電路有一定的損耗，考慮一定的裕量 ，故設(shè)定直流輸出電壓 320V， 為變壓器原邊繞組匝數(shù)，為升壓變壓器副邊繞組匝數(shù)，為原邊直流電壓，為交流電壓輸出有效值 220V。 微型電流互感器一次繞組電流 I1 與二次繞組 I2 的電流比，叫實(shí)際電流比 K。該端與外圍電路相配合可以控制輸出脈沖，從而實(shí)現(xiàn)電路的保護(hù)功能。 +引腳 引腳 16 ：誤差放大器Ⅱ同向輸入端。由于結(jié)構(gòu)上有電壓環(huán)和電流環(huán)雙環(huán)系統(tǒng)，因此，無論開關(guān)電源的電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率 和瞬態(tài)響應(yīng)特性都有提高，是目前比較理想的新型控制器。該端接外部同步脈沖信號(hào)可實(shí)現(xiàn)與外電路同步。 9pensation 引腳 9 ： PWM 比較器補(bǔ)償信號(hào)輸入端。 引腳 13 ：輸出級(jí)偏置電壓接入端。 3 振蕩器工作頻率范圍寬： 100Hz400KHz. 4 具有振蕩器外部同步功能。在 CT 引腳和 Discharge 引腳之間加入一個(gè)電阻就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)死區(qū)時(shí)間的調(diào)節(jié)功能。由于實(shí)際中，基準(zhǔn)電壓通常是接在 誤差放大器的同相輸入端上，而輸出電壓的采樣電壓則加在誤差放大器的反相輸入端上。 2 頻率范圍 : ～ 300kHz 3 占空比范圍 : 2%～ 98% 4 低失真正弦波 : 1% 5 低溫度漂移 : 50ppm/ 6 三角波輸出線性度 : % 7 工作電源 : 177。 圖騰柱輸出峰值電流 2A。常用的運(yùn)算放大器有 TL022C、 TL060C 等 ,其工作電壓為177。 3 腳 為同步端，此處僅一片芯片，故 3 腳不用。由于 LIN 與 HIN 是一對(duì)互補(bǔ)輸入信號(hào)，所以此時(shí) LIN 為低電平， VM3關(guān)斷， VM4 導(dǎo)通，這時(shí)聚集在 S2 柵極和源極的電荷在芯片內(nèi)部通過 Rg2 迅速對(duì)地放電，由于死區(qū)時(shí)間影響使 S2 在 S1 開通之前迅速關(guān)斷。因而在本次設(shè)計(jì)中， SG3525A 輸出的調(diào)寬脈沖并不直接用來驅(qū)動(dòng)全橋電路。 圖中運(yùn)算放大器 的正向輸入端的電壓由 R1 和 R3 分壓得到，而反向輸入端的電壓