最常见的车载逆变器电路原理图

最常见的车载逆变电路电路图如图1所示。 车载逆变器的电路整体大致分为2个部分，各部分分别由TL494或KA7500芯片构成控制电路，其中第一部分电路的作用是将汽车电池等供给的直流电力12V用高频PWM (脉冲宽度调制)开关电源技术切换为30kHz-50kHz， 第二部分(其是转换为220V左右的交流电力)的电路通过使用诸如桥接整流、滤波、脉冲宽度调制和开关功率输出等的技术将30kHz50kHz、220V左右的交流电力转换为50Hz、220V的交流电力。车载逆变电路的工作原理在图1所示的电路中，包括芯片IC1和其外围电路、晶体管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4和变压器T1的12v DC被转换为220V/50kHz交流电。 最后，将由芯片IC2及其外围电路、晶体管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10和220V/50kHz整流、滤波电路VD5-VD8、C12等构成的220V/50kHz高频交流转换成220V/50Hz商用交流的转换电路进行XAC转换图1中，IC1、IC2采用TL494CN (或KA7500C )芯片，构成车载逆变器的核心控制电路。 TL494CN是专用的双端型开关电源控制芯片，后缀CN表示芯片的封装外形为双联模具结构，工作温度范围为0-70，极限工作电源电压为7V40V，最高工作频率为300kHz。TL494芯片内置有5V的基准电源，稳定精度为5 V5%，负载能力为10mA，经由其14支输出至外部电路。 两个NPN功率输出管理器内置于TL494芯片中，以提供500mA的驱动能力。TL494芯片的内部电路在图1的电路中，IC1的15脚周边电路的R1、C1构成上电软起动电路。 接通电源时，电容器C1两端的电压从0V逐渐上升，仅在C1两端的电压为5V以上时允许IC1内部的脉冲宽度调制电路的动作。 电源切断后，C1通过电阻R2放电，保证下次接通电源时的软启动电路正常动作。IC1的15脚周边电路的R1、Rt、R2构成过热保护电路，Rt是正温度系数热敏电阻，常温电阻值在150 300的范围内是任意的，大大选择能够提高过热保护电路的灵敏度的程度。热敏电阻Rt紧贴MOS电源开关VT2或VT4的金属散热片安装，保证电路的过热保护功能有效。ic115脚的对地电压值u是比较重要的参数，在图1的电路中为UVccR2 (R1 Rt R2)V，常温下的计算值为U6.2V。 根据图1、图2，正常动作时的要求IC1的15脚电压比16脚电压(与芯片14脚连接的5V )稍高，常温下的6.2V的电压值的大小正好满足要求，保留一定的馀量。电路的动作异常，MOS功率晶体管VT2或VT4的温度上升大幅上升，热敏电阻Rt的电阻值超过约4k时，IC1内部的比较器1的输出从低电平反转为高电平，IC1的三脚也立即反转为高电平状态，芯片内部的PWM比较器、or栅极当IC1内的两个电力输出管断开时，图1的电路中的VT1、VT3的基极在极低电平饱和导通，当VT1、VT3导通时，电力管理器VT2和VT4由于栅极没有正偏置而成为断开状态，逆变器电源电路停止动作。IC1的单脚周边电路的VDZ1、R5、VD1、C2、R6构成12V输入电源过电压保护电路，稳定化管VDZ1的稳定化值决定保护电路的起动阈值电压值，VD1、C2、R6构成保护状态维持电路，在发生瞬时的输入电源过电压现象时，保护电路起动并维持一定时间，确保后级的电力输出管的安全。 考虑汽车行驶中的电池电压的正常变化幅度的大小，通常优选稳定化管VDZ1的稳定化值为15V或者16V。IC-1的三脚外围电路C3、R5是构成上电复位时间维持和电路保护状态维持的重要电路，实际上无论是电路软启动的控制还是保护电路的起动控制，其结果都反映在IC-1的三脚电平状态中。 电路接通或保护电路启动时，IC1的3脚变为高电平。 在IC1的3脚为高电平时，电容器C3被充电。 在该保护电路启动的诱因消失后，C3在R5放电，放电所需时间长，因此电路的保护状态暂时得以维持。在IC1的3脚为高电平的情况下，沿着R8、VD4对电容器C7充电，并且将电容器C7的两端的电压供给至IC2的4脚，将IC2的4脚保持为高电平状态。 从图2中的芯片内部电路可以看出，当四条线处于高电平时，芯片中的死区时间比较器的同相输入端子的电势升高，并且，保持比较器输出在恒定的高电平，通过or门和or门使内部晶体管VT1和晶体管VT2都关断。 图1的电路的VT5和VT8为饱和导通状态，后级的MOS管VT6和VT9在栅极没有正偏压所以为截止状态，逆变器电源电路停止动作。IC1的五脚外置电容器C4(472 )和六脚外置电阻器R7(4k3)是脉冲宽度调制器的时序元件，所确定的脉冲宽度调制频率是fosc=1.1 (0.00474.3)kHz50kHz。 即，电路中的晶体管VT1、VT2、VT3、VT4、变压器T1的工作频率都为50kHz左右，因此T1应该采用高频铁氧体芯变压器，变压器T1的作用是将12V脉冲升压为220V脉冲，其一次绕组数为202，二次绕组数为380IC2的五脚外置电容器C8(104 )和六脚外置电阻器R14(220k )是脉冲宽度调制器的定时元件，所确定的脉冲宽度调制频率为fosc=1.1(c8r 14 )=1.1(0. 1220 ) khz50hz。R29、R30、R27、C11、VDZ2构成XAC插座220V的输出端的过电压保护电路，若输出电压过高，则稳定的电压管VD