【正文】 考慮成本，體積，重量和制造的困難程度，在一定的條件下可獲得較滿意的結果。主要解決方法有:1，采用峰值電流控制，這是目前最有效的抑制偏磁的辦法。 [4] (3)克服或減輕偏磁主要還是從其開關管的驅動方式著手，即采用電壓電流型 PWM控制。在 PWM逆變器中，軟開關技術的研究。 [5] 車載逆變電源的現狀目前市場上的車載逆變器的分類主要按輸出的波形分，主要分為兩大類：一類是方波逆變器，另一類是正弦波逆變器。同時，其負載能力差，僅為額定負載的 40－60 ％，不能帶感性負載。而正弦波逆變器中包括修正正弦波逆變器和純正弦波逆變器。 [6]雖然純正弦波逆變器提供高質量的交流電，能夠帶動任何種類的負載，但技術要求和成本均比較高。浙江科技學院信息與電子工程學院 2022屆本科畢業(yè)設計（論文） 6 方波純正弦波 修正正弦波圖 21 各種逆變器產生的波形圖 本章小結本章詳細介紹了逆變器的主要結構形式和逆變電源遇到的關鍵問題，同過對三種波形的逆變器的比較，決定設計一個修正正弦波的逆變器。浙江科技學院信息與電子工程學院 2022屆本科畢業(yè)設計（論文） 7 第三章 車載逆變電源原理 車載逆變電源的介紹車載逆變電源可以把汽車上的 12V/24V直流電轉變成大多數電器所需要的220V交流電。電源轉換器可作為移動交流電源在車輛、船舶上使用,也適合與太陽能電池配合使用,能夠方便地為這些電器設備提供交流電。它內部包括有 5V參考電源、兩個誤差放大器、觸發(fā)器、輸出控制電路、脈寬調制比較器，死區(qū)時間比較器和一個振蕩器。特點：(1)內部經過修調的 5V基準電壓源精度達到 1%(2)未相連的輸出晶體管具有 200mA的陷電流和灌電流能力(3)輸出控制以適應推挽輸出和單端輸出(4)通過死區(qū)時間控制可調整占空比周期(5)完整得 PWM控制線路(6)片上振蕩器可進行主從型工作浙江科技學院信息與電子工程學院 2022屆本科畢業(yè)設計（論文） 9 (7)內部控制線路可禁止雙脈沖出現在任何一個輸出端。 鋸齒波的幅度與誤差放大器的輸出電壓由脈寬調制(PWM)比較器的輸出送到脈沖驅動觸發(fā)器和輸出控制邏輯。第二個誤差放大器通常用來完成電流限制功能。如果死區(qū)時間控制(4腳)接地，死區(qū)時間約占總周期的 35%。這些外接元件通常接在補償端(3 腳)和誤差放大器的反向輸入端 (2 腳或 15腳))之間。充電電流由主片來提供，放電電流由所有的從片來完成，僅主片需要定時電阻 RT。amp。 第（2）腳為第一組誤差放大器的反相輸入端。由于輸+5V 電壓升高時第（ 1）腳取樣 ,電壓成比例升高，當此電壓超過 4V 時，誤差放大器輸出高電平，通過 IC 內部比較器控制輸出 ,脈寬減小，以使 5V 電壓下降，達到穩(wěn)壓的目的。外接 C1CC2R11 組成的頻率校正網路，以防止放大器發(fā)生自激。當 IC 工作在推挽狀態(tài)時，其兩組輸出脈沖使兩只推挽開關管依次導通和關斷。改變第（4）腳的電壓，可改變死區(qū)時間。在 05V，死區(qū)時間成比例增大。此 RC 的值決定 TL494 輸出脈沖的重復頻率，其值為 FKHZ=（UF） 。 第（7）腳共地端，也是供電的負極端。 第（9） （10）腳為內部驅動放大管的發(fā)射極，接地。第（13）腳為工作狀態(tài)設定端。當第（13）腳接地時，兩路輸出脈沖為同相位，為 840V 時，第（14）腳均輸出 5177。 第（14）腳內部基準電壓源。 TL494 工作原理芯片內部電路包括振蕩器、兩個誤差比較器、5VDC基準電源、死區(qū)時間比較器、欠壓封鎖電路、PWM比較器、輸出電路等。這兩個元件接在對應端與地之間。振蕩頻率：f=1/RTCT。最大頻率可以達到500kHz。當4腳預加電壓抬高時，與振蕩鋸齒波比較的結果，將使得D觸發(fā)器CK端保持高電平的時間加寬。4腳電位越高，死區(qū)時間越寬，占空比越小。圖33給出了死區(qū)時間比較器單獨作用時的工作相關波形。，基本可以使占空比達到0，作用和4腳類似。常規(guī)情況下，在誤差放大器輸出抬高時，增加死區(qū)時間，縮小占空比；反之，占空比增加。，使得PWM調節(jié)后的死區(qū)時間相對變窄。然而，該比較器的占空比調節(jié)，要在死區(qū)時間比較器的限制范圍內起作用。當13腳電位為高時，封鎖被取消，觸發(fā)器的Q、Q非端分別控制兩個輸出管輪流導通，頻率是單管方式的一半。如13腳接高電平時，及誤差放大器等可以使用它。5．誤差放大器：兩個誤差放大器用于電源電壓反饋和過流保護。反饋信號比較后的輸出，送PWM比較器，以和鋸齒波比較，進行PWM調節(jié)。加之輸出點3被引出，使用時，設計者可以根據需要靈活使用。7．輸出電路：輸出電路有兩個輸出晶體管，單管電流500mA。當13腳接低電平時，通過與門封鎖了D觸發(fā)器翻轉信號輸出，此時兩個晶體管狀態(tài)由PWM比較器及死區(qū)時間比較器直接控制，二者完全同步，用于控制單管開關電源。當浙江科技學院信息與電子工程學院 2022屆本科畢業(yè)設計（論文） 13 13腳接高電平時，D觸發(fā)器起作用，兩個晶體管輪流導通，用于驅動推挽或橋式變換器。電路圖如圖 34。浙江科技學院信息與電子工程學院 2022屆本科畢業(yè)設計（論文） 14 圖 34 逆變電路原理圖浙江科技學院信息與電子工程學院 2022屆本科畢業(yè)設計（論文） 15 (1)DC/AC逆變電源部分圖 35 DC/AC部分電路圖12V直流到 220V/50KHZ交流電部分由圖 35中 TL494CN芯片 IC1控制晶體三極管 VTVT3 和場效應管 VTVT4,和變壓器共同完成。IC1 正向輸入時，IC1 內置三極管 VT1工作在放大狀態(tài)，VT2 工作在截止狀態(tài)，此時 IC1的 9腳外圍晶體二極管 VD3導通，因此場效應管 VT2柵極電壓達到一定值，VT2 為飽和導通狀態(tài)；當 IC1內置三極管 VT1工作在截止狀態(tài)時，IC1 的 9腳外圍晶體二極管 VD3截止，VT3 基極為低電平，所以 VT3為飽和浙江科技學院信息與電子工程學院 2022屆本科畢業(yè)設計（論文） 16 導通狀態(tài)，VT3 為飽和導通狀態(tài)時，VT4 因柵極無正偏壓而處于截止狀態(tài)，此時直流電經變壓器初級線圈上半部分通過 VT2接地，經過變壓器放大形成上半周期電流。因此，經變壓器初級線圈的電流相當于 12V/50KHZ的交流電，變壓器次級輸出為 220V/50KHZ交流電。（2）AC/DC 逆變部分圖 36 AC/DC部分電路圖為了滿足大功率場效應管 VTVT9 能正常工作，再將 220V/50KHZ交流電用橋式整流法逆變?yōu)?220V支流電，圖 36將完成這部分功能。橋式整流的工作原理是，四個整流二極管組成一個電橋，變壓器次級線圈和 C12接到電橋的兩個對角線位置。（3）DC/AC 逆變部分圖 37 DC/AC部分電路圖最后由 TL494CN芯片的 5腳外接點容 C8和 6腳外接電阻 R14決定脈寬頻率為 F=247。TL494正向時，IC2 控制 VT5為飽和導通狀態(tài)，VT8 為截止狀態(tài)，由于 VT5為飽和導通狀態(tài)，則 VT6為飽和導通狀態(tài)。此時 220V直流電經 VT6沿 XAC插座到負載再經 VT10接地，形成正半周期電流；反向時，IC2 控制 VT5為截止狀態(tài)，VT8 為飽和導通狀態(tài)，由于VT5為截止狀態(tài)，則 VT6因柵極無正偏壓而處于截止狀態(tài)，由于 VT8為飽和導通狀態(tài)，VT9 處于飽和導通狀態(tài)，同時 VT10處于飽和導通狀態(tài)，VT7 因柵極無正偏壓而處于截止狀態(tài)。 保護電路部分圖 34中 ICIC2 采用兩只 TL494CN芯片構成了該逆變電源的核心控制電路。C，極限工作電源電壓為 7－40V，最高工作頻率為 300KHZ。TL494CN 芯片還內置 2只 NPN功率輸出管，可提供 500mA的驅動能力。圖 34電路中 IC1的 15腳外圍電路 RC1 組成上電軟啟動電路，上電時電容 C1兩端的電壓由 0V逐步升高，當 C1端電壓達到 5V以上時，允許 IC1內部的 脈寬調制電路開始工作。IC1的 15腳外圍電路的 RRRt 組成的過熱保護電路，Rt 為正溫度系數熱敏電阻，常溫阻值可在 150－300 歐姆范圍內任選，適當選大些可提高過熱保護電路啟動的敏感度。（R1+R2＋Rt）V，常溫下的計算值為 U＝。當電路工作異常的時候，MOS 功率管 VT2或 VT4的溫度大幅提高，熱敏電阻 Rt的阻值超過 4K歐姆時，IC1 內部比較器 1的輸出將由低電平翻轉為高電平，IC1 的 3腳也隨即轉為高電平狀態(tài)，致使芯片內部的 PWM比較器、或門、或非門輸出均發(fā)生翻轉，IC1 內置功率管輸出三極管 VT1和三極管 VT2均轉為截止狀態(tài)。IC1的 1腳外圍電路的 DZRVDCR6 構成 12V輸入電源過壓保護電路?？紤]到汽車行駛過程中浙江科技學院信息與電子工程學院 2022屆本科畢業(yè)設計（論文） 19 電瓶電壓的正常變化幅度大小，通常將穩(wěn)壓管 DZ1的穩(wěn)壓值選為 15V或者 16V較為合適。實際上不管是電路軟啟動的控制還是保護電路的啟動控制，其最終結果均反映在 I的 3腳的電平狀態(tài)上。當導致保護電路啟動的誘因消失后，C3 通過 R5支路進行放電，因放電所需時間較長，故電路的保護狀態(tài)仍得以維持一段時間。從圖32的芯片內部電路可知，當 4腳為高電平時，將抬高芯片內死區(qū)時間比較器同相輸入端的電位，使該比較器輸出保持為恒定高電平，經或門、或非門后使內置的三極管 VT1和三極管 VT2均截止。IC1的 5腳外接電容 C4和 6腳外接電阻 R7為脈寬調制器的定時元件，所決定的脈寬調制頻率為：F=247。IC2的 5腳外接電容 C8和 6腳外接的電阻 R14為脈寬調制器的定時元件，所決定的脈寬調制頻率為：F=L1247。(220)kHz=50Hz。 本章小結這一章主要介紹了車載逆變電源的原理以及在原理中應用到主要芯片TL494CN。其中電路保護的設計要求有點高，是在王老師的指導下完成設浙江科技學院信息與電子工程學院 2022屆本科畢業(yè)設計（論文） 20 計的。計算機的普及和發(fā)展很好地解決了這個問題。這些軟件有一些共同的特征：他們都能夠協(xié)助用戶完成電子產品線路的設計工作，比較完善的電子線路 CAD軟件至少具有自動布線的功能，更完善的還