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简略的纯硬件并网逆变器建造(一)

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简略的纯硬件并网逆变器建造(一)

宣布日期:2014-04-25 00:00 来历:http://tweetspie.com 点击:

一 市场上罕见格式车载逆变器产物的首要目标

输入电压:DC 10V~14.5V;输入电压:AC 200V~220V±10%;输入频次:50Hz±5%;输入功率:70W ~150W;转换效力:大于85%;逆变任务频次:30kHz~50kHz。

二 罕见车载逆变器产物的电路图及任务道理

今朝市场上发卖量最大、最罕见的车载逆变器的输入功率为70W-150W,逆变器电路中首要接纳TL494或KA7500芯片为主的脉宽调制电路。一款最罕见的车载逆变器电路道理图见图1。

车载逆变器的全部电路大致上可分为两大局部,每局部各接纳一只TL494或KA7500芯片构成节制电路,此中第一局部电路的感化是将汽车电瓶等供给的12V直流电,经由进程高频PWM (脉宽调制)开关电源手艺转换成30kHz-50kHz、220V摆布的交换电;第二局部电路的感化则是操纵桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输入等手艺,将30kHz~50kHz、220V摆布的交换电转换成50Hz、220V的交换电。

电路中,由芯片IC1及其焦点电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4和变压器T1构成12V直流变更为220V/50kHz交换的逆变电路。由芯片IC2及其焦点电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10和220V/50kHz整流、滤波电路VD5-VD8、C12等配合构成220V/50kHz高频交换电变更为220V/50Hz工频交换电的转换电路,最初经由进程XAC插座输入220V/50Hz交换电供各类便携式电器利用。

IC1、IC2接纳了TL494CN(或KA7500C)芯片,构成车载逆变器的焦点节制电路。TL494CN是公用的双端式开关电源节制芯片,其尾缀字母CN表现芯片的封装形状为双列直插式塑封布局,任务温度规模为0℃-70℃,极限任务电源电压为7V~40V,最高任务频次为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,并经由进程其14脚遏制输入供外部电路利用。TL494芯片还内置2只NPN功率输入管,可供给500mA的驱动能力。TL494芯片的外部电路。

电路中IC1的15脚焦点电路的R1、C1构成上电软启动电路。上电时电容C1两头的电压由0V慢慢降低,只需当C1两头电压到达5V以上时,才许可IC1外部的脉宽调制电路起头任务。当电源断电后,C1经由进程电阻R2放电,保障下次上电时的软启动电路一般任务。

IC1的15脚焦点电路的R1、Rt、R2构成过热掩护电路,Rt为正温度系数热敏电阻,常温阻值可在150 Ω~300Ω规模内任选,恰当选大些可进步过热掩护电路启动的活络度。

热敏电阻Rt装置时要紧贴于MOS功率开关管VT2或VT4的金属散热片上,如许能力保障电路的过热掩护功效有用。

IC1的15脚的对地电压值U是一个比拟主要的参数,图1电路中U≈Vcc×R2÷ (R1+Rt+R2)V,常温下的计较值为U≈6.2V。连系图1、图2可知,一般任务环境下请求IC1的15脚电压应略高于16脚电压(与芯片14脚相连为5V),其常温下6.2V的电压值巨细恰好知足请求,并略留有必然的余量。

当电路任务非常,MOS功率管VT2或VT4的温升大幅进步,热敏电阻Rt的阻值跨越约4kΩ时,IC1外部比拟器1的输入将由低电平翻转为高电平,IC1的3脚也随即翻转为高电平状况,致使芯片外部的PWM 比拟器、"或"门和"或非"门的输入均产生翻转,输入级三极管VT1和三极管VT2均转为遏制状况。当IC1内的两只功率输入管遏制时,图1电路中的VT1、VT3将因基极其低电平而饱和导通,VT1、VT3导通后,功率管VT2和VT4将因栅极无正偏压而处于遏制状况,逆变电源电路遏制任务。

IC1的1脚焦点电路的VDZ1、R5、VD1、C2、R6构成12V输入电源过压掩护电路,稳压管VDZ1的稳压值决议了掩护电路的启动门限电压值,VD1、C2、R6还构成掩护状况坚持电路,只需产生刹时的输入电源过压景象,掩护电路就会启动并坚持一段时候,以确保后级功率输入管的宁静。斟酌到汽车行驶进程中电瓶电压的一般变更幅度巨细,凡是将稳压管VDZ1的稳压值选为15V或16V较为适合。

IC1的3脚焦点电路的C3、R5是构成上电软启动时候坚持和电路掩护状况坚持的关头性电路,现实上不论是电路软启动的节制仍是掩护电路的启动节制,其终究成果均反应在IC1的3脚电平状况上。电路上电或掩护电路启动时,IC1的3脚为高电平。当IC1的3脚为高电日常平凡,将对电容C3充电。这致使掩护电路启动的诱因消逝后,C3经由进程R5放电,因放电所需时候较长,使得电路的掩护状况仍得以坚持一段时候。

当IC1的3脚为高电日常平凡,还将沿R8、VD4对电容C7遏制充电,同时将电容C7两头的电压供给给IC2的4脚,使IC2的4脚坚持为高电平状况。从图2的芯片外部电路可知,当4脚为高电日常平凡,将举高芯片内死区时候比拟器同相输入真个电位,使该比拟器输入坚持为恒定的高电平,经"或"门、"或非"门后使内置的三极管VT1和三极管VT2均遏制。图1电路中的VT5和VT8处于饱和导通状况,厥后级的MOS管VT6和VT9将因栅极无正偏压而都处于遏制状况,逆变电源电路遏制任务。

IC1的5脚外接电容C4(472)和6脚外接电阻R7(4k3)为脉宽调制器的按时元件,所决议的脉宽调制频次为 fosc=1.1÷ (0.0047×4.3)kHz≈50kHz。即电路中的三极管VT1、VT2、VT3、VT4、变压器T1的任务频次均为50kHz摆布,是以T1应选用高频铁氧体磁芯变压器,变压器T1的感化是将12V脉冲升压为220V的脉冲,其低级匝数为20×2,次级匝数为380。

IC2的5脚外接电容C8(104)和6脚外接电阻R14(220k)为脉宽调制器的按时元件,所决议的脉宽调制频次为 fosc=1.1÷ (C8×R14)=1.1÷(0.1×220)kHz≈50Hz。

R29、R30、R27、C11、VDZ2构成XAC插座220V输入真个过压掩护电路,当输入电压太高时将致使稳压管VDZ2击穿,使IC2的4脚对地电压回升,芯片IC2内的掩护电路举措,堵截输入。

车载逆变器电路中的MOS管VT2、VT4有必然的功耗,必须加装散热片,其余器件均不须要装置散热片。当车载逆变器产物延续利用于功率较大的场所时,需在其外部加装12V小电扇以赞助散热。


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相干标签:充电型逆变器

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