300W车载逆变器电路图与原理分析.pdf

300W 车载逆变器电路图 1. 车载逆变器电路工作原理 图片 1 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 7V ～40V ，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 功率输出管，可提供 500mA 的驱动能力。 TL494 芯片的 内部电路如图 2 所示。 图1 电路中 IC1 的15 脚外围电路的 R1 、C1 组成上电软启动电路。上电时电容 C1 两端的电压由 0V 逐步升高，只有当 C1 两端电压达到 5V 以上时，才允许 IC1 内部的脉宽调制电路开始工作。当电源断电 后，C1 通过电阻 R2放电，保证下次上电时的软启动电路正常工作。 IC1 的15脚外围电路的 R1 、Rt 、R2 组成过热保护电路， Rt 为正温度系数热敏电阻，常温阻值可在 150 Ω～300 Ω范围内任选，适当选大些可提高过热保护电路启动的灵敏度。 热敏电阻 Rt 安装时要紧贴于 MOS 功率开关管 VT2 或 VT4 的金属散热片上，这样才能保证电路的过 热保护功能有效。 IC1 的15脚的对地电压值 U 是一个比较重要的参数，图 1 电路中 U≈Vcc ×R2 ÷ (R1+Rt+R2)V ，常 温下的计算值为 U≈6.2V 。结合图 1 、图2 可知，正常工作情况下要求 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 的电压值大小正好满足要求，并略留有一定的余量。 当电路工作异常，MOS 功率管 VT2 或 VT4 的温升大幅提高， 热敏电阻 Rt 的阻值超过约 4k Ω时，IC1 内部比较器 1 的输出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态，致使芯片内部的 PWM 比较器、 “或 ”门以及 “或非 ”门的输出均发生翻转，输出级三极管 VT1 和三极管 VT2 均转为截止状 态。当 IC1 内的两只功率输出管截止时，图 1 电路中的 VT1 、VT3 将因基极为低电平而饱和导通， VT1 、 VT3 导通后，功率管 VT2 和 VT4 将因栅极无正偏压而处于截止状态，逆变电源电路停止工作。 IC1 的1脚外围电路的 VDZ1 、R5 、VD1 、C2 、R6 构成 12V 输入电源过压保护电路， 稳压管 VDZ1 的稳压值决定了保护电路的启动门限电压值， VD1 、C2 、R6 还组成保护状态维持电路，只要发生瞬间 的输入电源过压现象，保护电路就会启动并维持一段时间，以确保后级功率输出管的安全。考虑到汽车 行驶过程中电瓶电压的正常变化幅度大小，通常将稳压管 VDZ1 的稳压值选为 15V 或16V 较为合适。 IC1 的3 脚外围电路的