【正文】 輸出控制端 ,該腳接地時(shí)為并 聯(lián)單端輸出方式，接 14 腳時(shí)為推挽輸出方式 。在閉環(huán)系統(tǒng)和開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中，該端接給定信號(hào)。 A（引腳 11） ：輸出端 A。 (9) 逐個(gè)脈沖關(guān)斷。 如果該高電平持續(xù)，軟啟動(dòng)電容將充分放電，直到關(guān)斷信號(hào)結(jié)束 ，才重新進(jìn)入軟啟動(dòng)過(guò)程。 (引腳 9)：方波 /矩形波輸出端（集電極開(kāi)路輸出） 。隔離驅(qū)動(dòng)可分為電磁隔離和光電隔離兩種方式 [13]。 圖 410 IR2110 管腳圖 IR2110 各引腳名稱及功能： （引腳 1） :低端輸出。 (3) 輸出的電源端（腳 3）的電壓范圍為 10— 20V。 由于電子電路集成化的最大優(yōu)點(diǎn)是能使復(fù)雜電路小型輕便 ,所以隨著便攜式儀器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大 ,必須使用低電源電壓供電、低功率消耗的運(yùn)算放大器相適用。 1 腳與基準(zhǔn)電壓輸出端 16 腳連接，使 1 腳為高電平。 1 15 腳為電源端，接外接電源。 10 引腳用于輸出 50K 的脈沖控制開(kāi)關(guān)管。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。 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校 29 （引腳 13） :邏輯電路地電位端，其值可以為 0V。 IR2110 采用 HVIC 和閂鎖抗干擾 CMOS 制造工藝， DIP14 腳封裝。5V ～ 177。10V ～ 177。當(dāng)輸出電壓因輸入電壓的升高或負(fù)載的變化而升高時(shí)，誤差放大器的輸出將減小，這將導(dǎo)致 PWM 比較器輸出為正的時(shí)間變長(zhǎng)， PWM 瑣存器輸出高電平的時(shí)間也變長(zhǎng)，因此輸出晶體管的導(dǎo)通時(shí)間將最終變短，從而使輸出電壓回落到額定值，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)。 (5) 死區(qū)時(shí)間可調(diào)。在該端與引腳 2之間接入不同類型的反饋網(wǎng)絡(luò)，可以構(gòu)成比例、比例積分和積分等類型調(diào)節(jié)器。 圖 48 SG3525A 管腳圖 SG3525A 各引腳名稱及功能： (引腳 1)：誤差放大器反向輸入端。 (引腳 5)：外接震蕩電容。 考慮全橋電路每個(gè)橋臂上的開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通壓降為 1V，輸出的肖特基整流管的導(dǎo)通壓降為 ，則有公式： ODU =[( IDU 2) YN / FN 1]2TTon （ 42） 設(shè)定本逆變電源系統(tǒng)功率的傳遞效率為 ?e ，所以 ?TTon ，從而計(jì)算變壓器副邊和原邊的匝數(shù)比為： FN / YN =22 電流互感器 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校 21 圖 46 電流 互感器原理圖 在供電用電的 線路 中電流電壓大大小小相差懸殊從幾安到幾萬(wàn)安都 有。 齊納管一般有兩種用法（以下 Iz為工作電流， Uz 為標(biāo)稱穩(wěn)壓電壓， Uw為實(shí)際工作電壓）：正常工作時(shí)處于 “ 導(dǎo)通 ” 狀態(tài)， Iz≥ 量級(jí)，此時(shí) 齊納管起穩(wěn)壓作用， Uw≈U z。而且隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)產(chǎn)生了多種可以產(chǎn)生 SPWM 波的芯片，如 TL49 SG3525A 等，這些集成芯片的出現(xiàn)使得電路的設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化，而且功能更加齊全。 正弦波脈寬調(diào)制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校 15 軟件生成法 由于微機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得用軟件生成 SPWM 波形變得比較容易，因此，軟件生成法也就應(yīng)運(yùn)而生。調(diào)制信號(hào) ru 為正弦波，載波 cu 在 ru的正半周為正極性的三角波，在 ru 的負(fù)半周為負(fù)極性的三角波。 計(jì)算法：根據(jù) PWM 控制的基本原理，如果給出了逆變電路的正弦波輸出頻率、幅值和半個(gè)周期內(nèi)的脈沖數(shù)， PWM 波形中各脈沖的寬度間隔就可以準(zhǔn)確的計(jì)算出來(lái)。從波形可以看出，在 i(t)的上升段，脈沖形狀不同時(shí) i(t)的形狀也略有不同，但其下降段則幾乎完全相同。該高壓加在由四個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)成的全橋電路兩端，場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通或截止由柵極的狀 態(tài)控制。 方案 1的基于工頻變壓器的逆變電路過(guò)于簡(jiǎn)單，而且經(jīng)過(guò)升壓變壓器后的交流輸出電壓沒(méi)有濾波網(wǎng)絡(luò)，無(wú)法對(duì)我們所需要的 50Hz 的頻率進(jìn)行濾取，電路體積較大等，不能符合我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。提高整流側(cè)的輸入功率因數(shù)不僅可大大提高逆變電源對(duì)輸入電能的利用率，而且可以克服逆變電源對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生諧波污染的缺點(diǎn)。此外，為了進(jìn)一步減小裝置的體積和重量，必須去掉笨重的工頻隔離變壓器，采用高頻隔離。 (4)滑模變結(jié)構(gòu)控制 滑模變結(jié)構(gòu)控制理論起于 20世紀(jì) 50年代，它最顯著的特點(diǎn)是對(duì)參數(shù)變動(dòng)和外部擾動(dòng)不敏感，因此非常適用于閉環(huán)反饋控制的電能變換 器。實(shí)時(shí)反饋控制技術(shù)多種多樣，主要有以下幾種： (1)諧波補(bǔ)償控制 當(dāng)逆變電源的負(fù)載為整流負(fù)載時(shí)，由于負(fù)載電流中含有大量諧波，諧波電流在逆變電源內(nèi)阻上的壓降致使逆變電源輸出電壓波形畸變，諧波補(bǔ)償控制可以較好地解決這一問(wèn)題，其是在逆變橋輸出 PWM波中加入特定的諧波，抵消負(fù)載電流中的諧波對(duì)輸出電壓波形的影響，減小輸出電壓的波形畸變。 車載逆變電源按輸出來(lái)分 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。 主要思路是： 運(yùn)用 TL494 以及 SG3525A 等芯片 ,先 將 12V 直流電源升壓為320V/50Hz 的高頻交流電，再經(jīng)過(guò)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(guò)輸出脈沖控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通。 3 整體電路設(shè)計(jì) ................................................................ 8 逆變電源整體框圖 .................................................... 8 脈寬調(diào)制技術(shù)及其原理 .............................................. 11 PWM 控制的基本原理 ............................................... 11 PWM 逆變電路 ...................................................... 12 正弦波脈寬調(diào)制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法 ................................... 14 軟件生成法 ........................................................ 15 硬件調(diào)制法 ........................................................ 15 4 逆變電源元器件特性及各部分電路設(shè)計(jì) .................................. 17 逆變電源主要分立元件及其應(yīng)用 ................................... 17 場(chǎng)效應(yīng)管 .......................................................... 17 IV 穩(wěn)壓管 ............................................................. 17 與門 ............................................................... 18 變壓器 ............................................................. 19 電流互感器 ........................................................ 20 逆變電源主要集成芯片及其功能簡(jiǎn)介 .............................. 21 TL494 及其應(yīng)用 .................................................... 21 SG3525A 及其應(yīng)用 .................................................. 22 ICL8038 簡(jiǎn)介及其應(yīng)用 ............................................. 26 IR2110 簡(jiǎn)介及其應(yīng)用 .............................................. 27 各芯片外圍電路 及其參數(shù)的計(jì)算 ................................... 29 ICL8038 外圍電路 .................................................. 29 TL494 外圍電路 .................................................... 30 SG3525A 外圍電路 .................................................. 31 IR2110 外圍電路 ................................................... 33 各變換電路設(shè)計(jì) ...................................................... 34 DC/DC 變換電路 .................................................... 34 DC/AC 變換電路 .................................................... 35 逆變電源保護(hù)電路 及其參數(shù)的計(jì)算 ................................. 37 輸入過(guò)壓保護(hù)電路 ................................................. 37 輸入 欠壓保護(hù)電路 ................................................. 37 過(guò)熱保護(hù)電路 ...................................................... 38 輸出過(guò)壓保護(hù)電路 ................................................. 39 輸出過(guò)流保護(hù)電路 ................................................. 40 5 結(jié)論 .......................................................................... 41 致謝 .............................................................................. 42 參考文獻(xiàn) ......................................................................... 43 附錄 .............................................................................. 44 V 附錄 1 元器件清單 ........................................................... 44 附錄 2 逆變電源原理圖 ....................................................... 45 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校 1 1 緒論 車載逆變器及其發(fā)展 車載逆變電源是將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)或汽車電瓶上的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供一般電器產(chǎn)品使用，是一種較方便的車用電源轉(zhuǎn)換設(shè)備。隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)和變流技術(shù)的發(fā)展，自關(guān)斷的電力電子器件脫穎而出，相繼出現(xiàn)了電力晶體管 (GTR)、可關(guān)斷晶閘管 (GTO)、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (MOSFET)、絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT)等等。 Haneyoshi及 Kawamura等人首先在 PWM逆變器中采用重復(fù)控制消除周期性畸變。系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題限制了電壓調(diào)節(jié)器增益的提高，因而輸出電壓的波形品質(zhì)還不是很好。模塊化意味著用戶可以方便地將小容量的模塊化電源任意組合，構(gòu)成一個(gè)較大容量的逆變電源。圖 22是本逆變器的電路框圖。 圖 31 整機(jī)原理方框圖 逆變電路 I 原理如圖 32 所示。如果把各輸出波形用傅立葉變換分析，則其低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。這就是 PWM 波形。具體的控制規(guī)律如下：在輸出電壓 0u 的正半周，讓 V1 保持通態(tài)， V2 保持?jǐn)鄳B(tài)， V3 和V4 交替通斷。采用雙極性方式時(shí)，在 ru的半個(gè)周期內(nèi)，三角形載波不再是單極性的，而是有正有負(fù)，所得到的 PWM 波也是有正有負(fù)。其缺點(diǎn)是直流電壓利用率較低，線性控制范圍較小。當(dāng) Vgs 0 時(shí)才有可能有電流即漏極電流產(chǎn)生，即當(dāng) 0Vgs? 時(shí) MOS 管才導(dǎo)通。 開(kāi)關(guān)電源變壓器分單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器和雙激式開(kāi)關(guān)電源變壓器，兩種開(kāi)輸入 輸出 A B Y=AB L L L L H L H L L H H H 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校 20