逆變器電路原理分析.docx

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1、逆變器電路原理分析1、逆變器的定義逆變器是通過半導(dǎo)體功率開關(guān)的開通和關(guān)斷作用,把直流電能轉(zhuǎn)變成交流電能的一種變換裝置,是整流變換的逆過程。車載逆變器的整個(gè)電路大體上可分為兩大部分,每部分各采用一只TL494或KA7500芯片組成控制電路,其中第一部分電路的作用是將汽車電瓶等提供的12V直流電,通過高頻PWM(脈寬調(diào)制)開關(guān)電源技術(shù)轉(zhuǎn)換成30kHz-50kHz、220V左右的交流電;第二部分電路的作用則是利用橋式整流、濾波、脈寬調(diào)制及開關(guān)功率輸出等技術(shù),將30kHz~50kHz、220V左右的交流電轉(zhuǎn)換成50Hz、220V的交流電。高頻升壓逆變控制電

2、路:(1)腳第一組放大器的同相輸入端,檢測(cè)輸出電流,與3個(gè)0.33R電阻分壓,當(dāng)電流過大時(shí),分壓電阻上的電壓超過(2)腳基準(zhǔn)電壓,(3)腳放大器輸出端輸出高電平,(3)腳為高電平時(shí),電路進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。(2)腳為比較器的反相輸入端,接(14)腳基準(zhǔn),作比較器的參考電壓,外部輸入端的控制信號(hào)可輸入至腳(4)的截止時(shí)間控制端(也叫死區(qū)時(shí)間控制),與腳(1)、(2)、(15)、(16)誤差放大器的輸入端,其輸入端點(diǎn)的抵補(bǔ)電壓為120mV,其可限制輸出截止時(shí)間至最小值,大約為最初鋸齒波周期時(shí)間的4%。當(dāng)13腳的輸出??刂贫私拥貢r(shí),可獲得96%最大工作周期,而

3、當(dāng)(13)腳接制參考電壓時(shí),可獲得48%最大工作周期。如果我們?cè)诘?腳截止時(shí)間控制輸入端設(shè)定一個(gè)固定電壓,其范圍由0V至3.3V之間,則附加的截止時(shí)間一定出現(xiàn)在輸出上。(5)、(6)腳是一個(gè)固定頻率的脈沖寬度調(diào)制電路,內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器,振蕩頻率可通過外部的一個(gè)電阻和一個(gè)電容進(jìn)行調(diào)節(jié),其振蕩頻率如下:輸出脈沖的寬度是通過電容CT上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個(gè)控制信號(hào)進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)。功率輸出管Q1和Q2受控于或非門。當(dāng)雙穩(wěn)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)才會(huì)被選通,即只有在鋸齒波電壓大于控制信號(hào)期間才會(huì)被選通。當(dāng)控制信號(hào)增大,輸出脈沖的寬度將減小。(7

4、)腳接地端,(8)、(11)腳是Q1和Q2內(nèi)部開關(guān)管的集電極,在此電路中接電源,(9)、(10)腳為Q1、Q2的發(fā)射極,作開關(guān)管驅(qū)動(dòng)輸出端,接下圖中Q1與Q2外部放大電路。以驅(qū)動(dòng)后極推挽電路。(12)腳電源端,(13)腳為輸出控制端,接(14)腳基準(zhǔn)電壓時(shí)兩路輸出脈沖相差180方位,每路輸出量大約200MA的驅(qū)動(dòng)推挽或半橋式電路。(15)、腳第二組放大器的反相輸入端,接基準(zhǔn)電壓,(16)腳同相輸入端,檢測(cè)電源電壓。當(dāng)電壓過高超過(15)腳參考電壓時(shí),(3)腳輸出高電平,電路進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。高頻升壓逆變電路及整流:這是一個(gè)推挽式拓?fù)淠孀冸娐?,?dāng)E1驅(qū)動(dòng)

5、脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí),Q1導(dǎo)通,使VT3、VT6導(dǎo)通,VT7、VT8截止,此時(shí)電路進(jìn)行正半周波形放大,變壓器升壓到次級(jí),通過高頻整流管整流,當(dāng)E2脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí),Q2導(dǎo)通,驅(qū)動(dòng)VT7、VT8導(dǎo)通。VT3、VT6截止,進(jìn)得負(fù)半周波形放大。經(jīng)升壓變壓器升壓后,高頻整流。?。ù薞T3678以推挽方式存在于電路中,各負(fù)責(zé)正負(fù)半周的波形放大任務(wù),電路工作時(shí),兩只對(duì)稱的功率開關(guān)管每次只有一對(duì)導(dǎo)通,所以導(dǎo)通損耗小效率高。推挽輸出既可以向負(fù)載灌電流.)逆變橋逆變:最后由TL494CN芯片的5腳外接點(diǎn)容C3和6腳外接電阻R15決定脈寬頻率為F=1.1÷(0.1×220)KH

6、Z=50HZ控制Q10、Q11、Q13、Q14工作在50HZ的頻率下,將220V直流電逆變?yōu)?20V/50HZ的交流電,上圖將完成這部分功能。TL494正向時(shí),IC2控制Q3為飽和導(dǎo)通狀態(tài),Q4為截止?fàn)顟B(tài),由于Q3為飽和導(dǎo)通狀態(tài),則Q10為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。由于Q4處于截止?fàn)顟B(tài),Q11因柵極無正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài),同時(shí)Q14因柵極無正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài),Q13為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)220V直流電經(jīng)VT6沿XAC插座到負(fù)載再經(jīng)VT10接地,形成正半周期電流;反向時(shí),IC2控制Q3為截止?fàn)顟B(tài),Q4為飽和導(dǎo)通狀態(tài),由于Q3為截止?fàn)顟B(tài),則Q10、Q13因柵極無正

7、偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài),由于Q4為飽和導(dǎo)通狀態(tài),Q11處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),同時(shí)Q14處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),Q11因柵極無正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)220V直流電經(jīng)VT9沿XAC插座到負(fù)載再經(jīng)VT7接地,形成負(fù)半周期電流;這樣接將220V直流電成功轉(zhuǎn)變?yōu)?20V/50HZ交流電輸出供負(fù)載使用。電路中的保護(hù)電路:電路中采用雙運(yùn)放比較放大器LM358來控制輸出過流保護(hù),輸出電壓過低保護(hù)電路,TL431在此設(shè)制2.5V基準(zhǔn)電壓,給比較器同相輸入端作參考電壓,第一組運(yùn)放的同相輸入端接輸出電流檢測(cè),反相輸入端接參考電壓,當(dāng)電流過大,比較器輸入電壓升高,當(dāng)超過2.5V時(shí),

8、輸出端輸出高電平,送入IC1的3腳,IC關(guān)閉輸出。第二組運(yùn)放同相輸入端接參考電壓,反相輸入端接輸出電壓,當(dāng)電壓過低,檢測(cè)分

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