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车载逆变电源设计
崔秀军
（新疆铁道职业技术学院，新疆哈密839000）
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摘要：车载逆变器就是一种能把汽车上12V直流电转化为220V/50Hz交流电的电子装置，是常用的车用电子用品。本设计主要采用二次递变实现逆变器的设计。运用TL494以及SG3525A等芯片，先将12V直流电源升压为高频交流电，再经过整流滤波将高频交流电整流为高压直流电，然后采用正弦波脉冲调制法，通过输出脉冲控制开关管的导通。最后经过LC工频滤波及保护电路后，输出稳定的正弦波。
关键词：车载逆变器；脉冲调宽；正弦波；TL494;SG3525A
1概述
车载逆变电源按输出来分主要分两类，一类是修正正弦波逆变
3.Q1和Q2的基极分别接TL494的两个内置晶体管的发射极。中心器件变压器变压器T1,实现电压由12V脉冲电压转变为320V脉冲
器和纯方波逆变器，另一类是正弦波逆变器。正弦波逆变器提供高
电压。此脉冲电压经过整流波电路变成320V高压直流电压。变压
质量的交流电，能够带动任何种类的负载，但技术要求和成本均高。
器T1的工作频率选为50KHz左右。电路正常时，TL494的两个内
准正弦波逆变器可以满足我们大部分的用电需求，效率高，噪音小，
置晶体管交替导通，导致图中晶体管Q1、Q2的基极也因此而交替
售价适中，因而成为市场中的主流产品。
2主要元件及外围电路 2.1TL494外围电路
导通，Q3和Q4也交替导通，这样使变压器工作在推挽状态，Q3和 O4以频率为50KHz交替导通，使变压器的初级输人端有50KHz的交流电。当01导通时，场效应管03因为栅极无正偏压而截止，而
50HZ脉冲产生芯片TL494外围电路如1图所示：15脚为芯片
此时02截止，导致场效应管04栅极有正偏压而导通。当Q1导通
TL494的反相输入端，16为同相输人端，电路正常情况下15脚电压
时，02截止，场效应管03因为栅极无正偏压而截止，而此时02截
应略高于16脚电压才能保证误差比较器ⅡI的输出为低电平，才能
止，导致场效应管Q4栅极有正偏压而导通。且交替导通时其峰值电
使芯片内两个三极管正常工作。因为芯片内置5V基准电压源，负载
压为12V，即产生了12V/50KHz的交流电。极性电容C3滤去12V
直流中的交流成分，降低输人干扰[14]。滤波电容C1可取为
能力为10mA。所以15脚电压应高于5V。过热保护的R42为
2200uF。整流滤波电路由四只整流二极管和一个滤波电容组成。四
200Q，则15脚的电压为6.22V大于16脚电压。14脚输出基准电
压，因为推挽电路为双端输出，故将输出控制端13脚与14脚连在一起。12脚为电源端，接外部12V电压。8、11脚末级三极管集电极，
只整流二极管D3~D6接成电桥的形式，称单相桥式整流电路。在桥式整流电路中，电容C4滤去了电路中的交流成分，此处滤波取值
此处亦接外接电源。9、10引脚用于输出50K的脉冲控制开关管。7
为10uF。
脚为接地端，5、6脚外接震荡电阻和电容用于控制输出脉冲频率。4 脚为死区控制端其上加0-3.3V电压时，可使截止时间从2%线性变
化到100%，本设计中用于实现输入的过压保护和欠压保护。
母图1
a
图2
2.2G3525A外围电路
PWM波产生芯片SG3525A的外围电路如图2所示。
引脚1、2分别为内部放大器的反向输人端和同向输人端。1脚与基准电压输出端16脚连接，使1脚为高电平。2脚接地。3脚为同
厂
牛
本本
图3
3.2DC/AC变换电路
图4
DC/AC电路结构如图4所示，该变换电路为全桥桥式电路。 4结论
本文设计了一款高性能的车载逆变电源。该电源采用的是比较经典的两级变换的方式，即第一级是运用直流/直流的变换方式第二级是运用直流/交流的变换方式。在该高性能车载逆变器中采用中间直流环节的高频变压器式逆变电源系统结构，它由高频变压器升压、整流滤波、高频SPWM逆变和高频滤波输出组成。因它工作
1在高频情况下，可使变压器、滤波电容、电容的体积及重量减小，噪
步端，此处仅一片芯片，故3脚不用。4脚为振荡器输出，亦不使用。
声降低，反应速度提高。
5脚接囊荡电容和6脚接震荡电阻将确定内部锯齿波的囊荡频率。 7端的电阻为震荡电容的放电端。把充电和放电回路分开，有利于
通过死区电阻来调节死区时间，使死区时间调节范围更宽，放电电
参考文献
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社,2005:2367
[2]周志敏,周纪海,纪爱华,现代开关电源控制电路设计及应用[M]北
阻越大，放电时间越长；反之，则放电时间短。8脚为软启动端，通常外接一个5uF的电容用于软启动。9脚为补偿端，此电路中输人正
京：人民邮电出版社,2005:124-147
弦波，10脚为封锁端.引脚电位大于0.7V时.芯片停止工作，和相应的保护电路相连。11、14脚交替输出相位相反的脉冲波。12脚接地端。13、15脚为电源端，接外接电源。在本次设计中震荡电容为 2200pF，震荡电阻R34和R35分别为10K、1K，则内部锯齿波震荡频率为56.8K。
3变换电路
3.1DC/DC变换电路
直流变换电路由DC/AC和整流滤波电路组成。电路结构如图
万方数据
[3]康华光,陈大钦.电子技术基础(模拟部分)(第四版)[M)北京：高等教育出版社，1999:101-128