車載逆變電源的設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-02-12 04:56本頁(yè)面
【正文】 電路。 CC2 和 C3 均為平滑輸出的吸收電容。這里VT1 和 VT2 為晶體三極管可選擇 KSP14 型， VT VT VT5 和 VT6 為場(chǎng)效應(yīng)管可選擇為 IRF740 型。由于 TL494 芯片為脈沖調(diào)制器，其產(chǎn)生的波形為脈沖波而不是正弦波。因?yàn)榇藭r(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。因?yàn)?VT3 截止， 220V 電壓無(wú)法送至輸出。 VT3 的柵極無(wú)正偏電壓，從而使 VT3 截止。而 VT4 因?yàn)闁艠O無(wú)正偏壓截止，輸出 220V 電壓。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。選其中一部分作為說(shuō)明。圖中 8 腳和 11 腳分別接入了上下兩部分完全對(duì)稱的橋式電路，因?yàn)閮扇龢O管交替工作，工作頻率為 50Hz，所以選用橋式電路，目的在于得到 50Hz 交流電。 圖 8 輸出過(guò)壓保護(hù)電路 DC/AC 變換電路 電路結(jié)構(gòu)如圖 9 所示，該變換電路為全橋橋式電路 [6]。穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值一般規(guī)定為輸出電壓的 130%~150%[7]。 11 圖 7 輸入過(guò)壓保護(hù)電 路 輸出過(guò)壓保護(hù)電路 電路結(jié)構(gòu)如圖 8 所示，當(dāng)輸出電壓過(guò)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。在此取為 15V，穩(wěn)壓管的功率為 。穩(wěn)壓管 DZ1 的穩(wěn)壓值決定了該保護(hù)電路的啟動(dòng)門限電壓值。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。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)。因?yàn)檩斎腚妷褐苯記Q定了輸出電壓的值，對(duì)輸入端電壓的保護(hù)也是對(duì)輸出端子間過(guò)大電壓進(jìn)行負(fù)載保護(hù)。 10 圖 6 DC/DC 變換電路 輸入過(guò)壓保護(hù)電路 電路結(jié)構(gòu)如圖 7 所示，由 DZ電阻 R1 和電阻 R電容 C二極管 VD1 組成。根據(jù)電容標(biāo)稱值選擇 C2 為 10μF 。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]。 R R R3 起 限流作用， 取值為 KΩ 。極性電容 C1 濾去 12V 直流中的交流成 分，降低輸入干擾。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。當(dāng) VT2 導(dǎo)通時(shí)， VT1 截止，場(chǎng)效應(yīng)管 VT4 因?yàn)闁艠O無(wú)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。因?yàn)樽儔浩鬟x擇為 E 型，這樣使變壓器工作在推挽狀態(tài)， VT3 和 VT4 以頻率為 50KHz 交替導(dǎo)通，使變壓器的初級(jí)輸入端有 50KHz 的交流電。 10 190 0 05? ? ? 即滿足變壓器匝數(shù)比約為 。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。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。 各部分支路電路設(shè)計(jì)及其參數(shù)計(jì)算 DC/DC 變換電路 由 DC/AC 和整流濾波電路組成 [5]。三極管的工作狀態(tài)有截止、放大、飽和三種。即當(dāng) 0Vgs? 時(shí) MOS 管才導(dǎo)通。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。 MOSFET開關(guān)較快而無(wú)存儲(chǔ)時(shí)間，故在較高工作頻率下開關(guān)損耗較小，另外所需的開關(guān)驅(qū)動(dòng)功率小，降低了電路的復(fù)雜性。它是利用電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制其電流大小的半導(dǎo)體器件 [3]，其代表符號(hào)如圖 5。 5%的精度。 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。在單端工作模式下，當(dāng)需要更大的驅(qū)動(dòng)電流輸出時(shí)，可將 VT1 和 VT2 并聯(lián)使用，這時(shí)需將輸出模式控制端接地，以關(guān)閉雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。如果工作于單端狀態(tài)，且占空比小于 50%時(shí)，則輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)可分別 從 VT1 和 VT2 中取得。 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。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。 PWM 比較器為誤差放大器調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度提供了一個(gè)手段：當(dāng)反饋電壓從 變?yōu)? 時(shí)，輸出的脈沖寬度由被死區(qū)確定的最大導(dǎo)通百分比時(shí)間下降到零。當(dāng)輸出端接地時(shí)，最大輸出占空比為 96%，當(dāng)輸出端接參考電平時(shí)，占空比為 48%。 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)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 內(nèi)置線性鋸齒波振蕩器，振蕩頻率可通過(guò)外部的一個(gè)電阻和一個(gè)電容進(jìn)行調(diào)節(jié)，其振蕩頻率如下： 1Fosc CtRt?
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