車載逆變電源的設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 時(shí) TL494 芯片 II 的另一個(gè)內(nèi)置三極管 VT01 導(dǎo)通，它的集電極即第 11 腳使逆變電路 I 有 220V 電壓輸出，原理同上。 圖 9 DC/AC變換電路 13 圖 10 DC/AC變換電路 簡(jiǎn)化圖 TL494 芯片 ? 外圍電路 電路結(jié)構(gòu)如圖 11 所示，包含過熱保護(hù)電路及振蕩電路。 C2 即為 Ct ， R3 即為 Rt 。芯片的 8 腳和 11 腳接逆變電路 II， 4 腳接輸入過壓保護(hù)電路。該逆變電源在工作時(shí)的持續(xù)輸出功率為 150W，并且當(dāng)印制板的尺寸不受限制時(shí)，可以將輸出功率做到 200W 以上。該逆變電源可將電瓶的 12V 直流電轉(zhuǎn)換為 220V/50Hz 的交流電，供數(shù)碼相機(jī)、 CD 機(jī)、 MD 唱機(jī)、筆記本電腦、小型錄像機(jī)、電動(dòng)剃須刀、手機(jī)等便攜式產(chǎn)品使用，因此具有相當(dāng)強(qiáng)的通用性。因?yàn)橐馆敵鲱l率為 50Hz，由公式? ?1Fosc CtR t?? 知：當(dāng) Rt 取為 220 KΩ 時(shí)， 9 10 μFCt ??? ，可取為 。 R1 取 36KΩ ， R2 取 39KΩ ，則15 腳電壓為 ，符合要求。 CC2 和 C3 均為平滑輸出的吸收電容。因?yàn)?VT3 截止， 220V 電壓無法送至輸出。選其中一部分作為說明。 11 圖 7 輸入過壓保護(hù)電 路 輸出過壓保護(hù)電路 電路結(jié)構(gòu)如圖 8 所示，當(dāng)輸出電壓過高時(shí)將導(dǎo)致穩(wěn)壓管 DZ1 擊穿，使 TL494 芯片II 的 4 腳對(duì)地的電壓升高，啟動(dòng) TL494 芯片 II 的保護(hù)電路，切斷輸出。當(dāng) C1 和 R1 充電完成， C1 和 R2 支路開始處于放電狀 態(tài)，當(dāng) C1 放電完成時(shí)， TL494 芯片 I的同相輸入端由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，導(dǎo)致 TL494芯片 I 的 3 腳即反饋輸入端為高電平狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致 TL494 芯片內(nèi)部的 PWM 比較器、或門、或非門的輸出均發(fā)生翻轉(zhuǎn)， TL494 芯片內(nèi)置功率輸出級(jí)三極管 VT1 和 VT2 均轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)。四只整流二極管 D1~D4 接成電橋的形式，稱單相橋式整流電路 [2]。當(dāng) VT2 導(dǎo)通時(shí)， VT1 截止，場(chǎng)效應(yīng)管 VT4 因?yàn)闁艠O無正偏壓而截止，而此時(shí) VT1 截止，導(dǎo)致場(chǎng)效應(yīng)管 VT3 柵極有正偏壓而導(dǎo)通。中心器件變壓器 T1，實(shí)現(xiàn)電壓由 12V 脈沖電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?220V 脈沖電壓。只有在正的漏極電源的作用下，在柵源之間加上正向 電壓（柵極接正，源極接負(fù)），才能使該場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通。 TL494 內(nèi)置一個(gè) 5V 的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路，使用外置偏置電壓時(shí)，可提供高達(dá) 10mA的負(fù)載電流。誤差放大器的輸出端常處于高電平，它與 PWM 比較器反相輸入端進(jìn)行“或”運(yùn) 8 算。當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)才會(huì)被選通，即只有在鋸齒波電壓大于控制信號(hào)時(shí)才會(huì)被選通。 TL494 的 1 腳及 2 腳為誤差放大器的輸入端。 內(nèi)部有 5V 參考電壓，使用方便，當(dāng)參考電壓短路時(shí)，有保護(hù)功能，控制很方便。在此基礎(chǔ)上，占空比還受反饋信號(hào)控制，四腳還常用作軟啟動(dòng)控制端，使輸出脈沖寬度由零逐漸達(dá)到設(shè)計(jì)值。 TL494 內(nèi)置線性鋸齒波振蕩器，外置振蕩元件僅兩個(gè)（一個(gè)電阻和一個(gè)電容）。 5 （ 3）輸出功率：大于 100W。在逆變電路 II 中再用一塊 TL494 芯片產(chǎn)生 50Hz 的脈沖波，全橋電路以 50Hz 的頻率交替導(dǎo)通，從而 將 220V 直流 和 50Hz 脈沖電路整合，然后輸出 220V/50Hz 的交流電 。 此電路的主要功能是將 220V 直流電轉(zhuǎn)換為220V/50Hz 的交流電。本文設(shè)計(jì)的逆變電源即為 準(zhǔn)正弦波逆變器 。前者可提供不間斷的高質(zhì)量交流電，可適應(yīng)任何負(fù)載，但其技術(shù)要求及成本高，電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。該逆變電源的主要組成部分為： DC/DC 電路、輸入過壓保護(hù)電路、輸出過壓保護(hù)電路、過熱保護(hù)電路、 DC/AC 變換電路、振蕩電路、全橋電路。 關(guān)鍵詞： 逆變電源；過熱保護(hù)；過壓保護(hù)；集成電路；振蕩頻率；脈寬調(diào)制 2 1 引言 車載逆變器 (電源轉(zhuǎn)換器、 Power Inverter )是一種能夠?qū)? DC12V 直流電轉(zhuǎn)換為和市電相同的 AC220V 交流電、供一般電器使用的車用電源轉(zhuǎn)換器。同時(shí)，其 帶 負(fù)載能力差，僅為額定負(fù)載的 40%－ 60%，不能帶感性負(fù)載。逆變電路 I、 逆變電路 II 的 框圖 分別見 圖 圖 3。 其中輸入過壓保護(hù)電路、輸出過壓保護(hù)電路、過熱保護(hù)電路構(gòu)成整個(gè)電路的保護(hù)電路。通常設(shè)備工作空間狹小，環(huán)境惡劣，干擾大。 （ 6）可作為多種電器的通用電源。 可調(diào)整死區(qū)時(shí)間。 TL494 適用于設(shè)計(jì)所有的單端或雙端開關(guān)電源電路，其主要性能如下： 圖 4 TL494 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 當(dāng) 4 腳接地時(shí)，死區(qū)寬度為零，即全輸出；當(dāng)其接 5V 電壓時(shí)；死區(qū)寬度最大，無輸出脈沖。死區(qū)時(shí)間比較器具有 120mV 的輸入補(bǔ)償電壓，它限制了最小輸出死區(qū)時(shí)間約等于鋸齒波周期的 4%。若輸出控制端連接到參考電壓上，那么調(diào)制脈沖交替送至兩個(gè)三極管，輸出頻率等于脈沖振蕩器的一半。 場(chǎng)效應(yīng)管 場(chǎng)效應(yīng)管是一種適應(yīng)開關(guān)電源小型化、高效率化和高可靠性要求的 理想器件。 圖 5 MOSFET 代表符號(hào)圖 三極管 本設(shè)計(jì)選用了兩種三極管，因?yàn)殡娐分杏?50KHz 和 50Hz 兩個(gè)頻率，用于 50KHz 9 電路的三極管選擇為 8550 型 [4]，而用于 50Hz 低頻的三極管選擇為 KSP44 型。可選擇初級(jí)匝數(shù)為 10 2，次級(jí)匝數(shù)為 190。 VT1 和 VT2 因?yàn)榛鶚O都為高電平而飽和導(dǎo)通，而場(chǎng)效應(yīng)管 VT VT4 將因柵極無正偏壓都處于截止?fàn)顟B(tài)，逆變電源停止工作， LED 指示燈熄滅。輸出 220V 高壓直流電，供后
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