逆变器原理图框图

1、车载逆变器的整个电路大体上可分为两大部分，每部分各采用一只tl494 或 ka7500 芯片组成控制电路， 其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的12v 直流电，通过高频 pwm (脉宽调制 )开关电源技术转换成30khz50khz、220v 左右的交流电；第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术，将30khz 50khz、220v 左右的交流电转换成50hz、220v 的交流电。图 1 电路中，由芯片ic1 及其外围电路、三极管vt1 、 vt3、mos 功率管 vt2、vt4以及变压器 t1 组成 12v 直流变换为220v/50khz 交流的逆变电路。由

2、芯片 ic2 及其外围电路、 三极管vt5、vt8、mos 功率管 vt6、vt7 、 vt9、vt10以及 220v/50khz 整流、滤波电路vd5 vd8 、c12 等共同组成220v/50khz 高频交流电变换为220v/50hz 工频交流电的转换电路，最后通过 xac插座输出 220v/50hz 交流电供各种便携式电器使用。图 1 中 ic1、ic2 采用了 tl494cn(或 ka7500c)芯片，构成车载逆变器的核心控制电路。 tl494cn是专用的双端式开关电源控制芯片，其尾缀字母cn表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构，工作温度范围为0-70 ，极限工作电源电压为7v40v

3、，最高工作频率为 300khz。tl494 芯片内置有5v基准源，稳压精度为5 v 5 ，负载能力为10ma ，并通过其14脚进行输出供外部电路使用。tl494 芯片还内置2 只 npn图二本逆变器输入端为汽车蓄电池(+12v ，4.5ah) ，输出端为工频方波电压(50hz，220v)。其系统主电路和控制电路框图如图1 所示，采用了典型的二级变换，即dc/dc 变换和 dc/ac逆变。 12v 直流电压通过推挽式变换逆变为高频方波，经高频升压变压器升压，再整流滤波得到一个稳定的约320v 直流电压；然后再由桥式变换以方波逆变的方式，将稳定的直流电压逆变成有效值稍大于220v 的方波电压，以驱

4、动负载。为保证系统的可靠运行，分别采集了 dc 高压侧电压信号、电流信号及蓄电池电压信号，送入sg3525a，通过调整驱动脉冲的占空比或关断脉冲来实现电压调节、过流保护及欠压保护等功能。图 1 系统主电路和控制电路框图主要技术参数输入电压 :dc 12v；输出电压 :ac 220v 5%， 50hz 2%；额定功率 :100w；保护功能 :输入直流极性接反保护，输入欠压保护，输出过流保护。电路设计1 主控芯片sg3525asg3525a 是 st 公司生产的脉冲宽度调制器控制集成电路,具有集成基准电压，振荡器同步，软启动时间控制，输入欠电压锁定等功能。sg3525a 的引脚如图2 所示。图 2

5、 sg3525a 引脚分布振荡频率的确定：振荡频率由三个外部元件rt、ct 和 rd 设置，分别接在6、5、7 引脚上。振荡频率为fosc=1/ct(0.7rt +3rd) ，其中， 0.7rtct 为定时电容充电时间，3rdct 为定时电容放电时间。为了使分频分相电路取得50hz 振荡频率，本设计设定振荡频率为51.2khz ，取 ct2000pf, rt=10k， rd=922。输出脉宽的调整：pwm 脉冲宽度由引脚9 和引脚 8 中电平较低的一端控制。芯片内部的误差放大器u1 将电压反馈信号与基准电压信号偏差放大后送入比较器u2 的反向输入端，比较器正向输入端的输入则来自电容器ct 上的

6、锯齿波，两者做比较后输出方波脉冲来控制sg3525a 内部输出功放管的占空比（见图3）。本设计中将8 引脚经电容接地，9 引脚接 dc/dc 高压直流电压的反馈电压，由此调整输出直流电压的稳定。图3 中，u1 为 sg3525a 中的误差放大器，1、2、9 分别为芯片管脚，r1r7、c1、c2 均为外接电阻电容。sg3525a的 16 引脚输出5v 参考电压。电阻r3、r4 及 u1 构成反比例运算器，r4/r3 为其静态放大倍数，其值越大控制精度越高。但放大倍数太大将引起振荡，因此引入c1 和 r5 使误差放大器成为不完全比例积分控制器，此时静态误差放大倍数不变，动态误差放大倍数减小，既不影

7、响控制精度，又避免过冲引起振荡。图 3 输出直流高压调节原理图脉冲的关断：当10 引脚加上高电平时，实现对输出脉冲的封锁。本设计使用该项功能实现输出过流过压、输入欠压的保护。2 分频分相电路由 14 级串行二进制计数/分配器 cd4020b 构成分频电路， 分频信号来自sg3525a 的振荡器输出端引脚4。图 4 中的 a、b、c 分别代表振荡器脉冲经8、9、10 级分频后的波形，其频率分别为fa=fosc/28, fb=fosc/29, fc=fosc/210 。分相电路由单片两输入端四与非门cd4011bc 及外围器件组成，将信号 abc 逻辑组合成逆变桥所需要的驱动脉冲(a+b)c 与(

8、a+b)c 信号。该驱动信号具有共同死区，信号频率约为50hz。图 4 分频分相波形图3 保护电路 输入欠压保护如图 5 所示， d1 为蓄电池极性反接保护。sg3525a 的引脚 16 输出参考电压5v,取 r3r4=10k 。在正常情况下，u1 的反相输入端电压大于正向输入端电压，u1 输出低电平，二极管 d1、d2 截止。当蓄电池电压低于10v 时，比较器u1 开始工作，输出由低电平变为高电平， d2、d3 导通，并把同相输入端电位提升为高电平，使得u1 一直稳定输出高电平，向sg3525a 的引脚 10 输出关断信号。图 5 输入欠压保护电路 输出电流过载保护如图 6 所示，运放u2 及外围电阻构成反比例放大器，运放u3 及外围电路构成比较器。图1 中的 r3 为取样电阻，取2.2 ， 2w。当负载电流增大时，该电阻的压降u 增大。图 6 输出电流过载保护电路运放 u3 正向输入端输入电压为：u =(1+r2/r1) (r3/r4) u