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【專業解讀】逆變器電路原理2019-07-13易(yì)達光電下載文件:暫時沒有下載文件
逆變器的定義(yì)
逆變器是通過半導體功率開關(guān)的(de)開通和關斷作用,把直流電能轉變成交流電能的一種變換裝置,是整流變換的逆過程。
車載逆變器的整個電(diàn)路大體上可分為兩大部分,每(měi)部分各采用一(yī)隻TL494或KA7500芯片組成控製電路,其中第(dì)一部分電路的作用是將汽(qì)車電瓶等提供的12V直流電(diàn),通過高頻PWM (脈寬調製(zhì))開關電源技術轉(zhuǎn)換成30kHz-50kHz、220V左右的交流電;第二部分電路的作用則是(shì)利用橋(qiáo)式整(zhěng)流、濾波、脈寬調製及開關功率輸(shū)出等技術,將30kHz~50kHz、220V左右的交流電轉換成50Hz、220V的交流電。
高頻升壓逆變控製電路:
(1)腳第一組放大器的同相(xiàng)輸入端,檢測輸(shū)出電流,與3個0.33R 電阻分壓,當電(diàn)流過大時,分壓電(diàn)阻上的電壓超過(2)腳基準電壓,(3)腳放大器輸出端輸出高電平,(3)腳為高電平(píng)時,電路進入保護狀態。(2)腳為比較(jiào)器的反相輸入端,接(14)腳基準,作比較器的參考電壓,外部輸入端的控製信號可輸入至腳(4)的(de)截止時間控製端(也(yě)叫死區時間控製),與腳(1)、(2)、(15)、(16)誤差放大器的輸入端,其輸入端點的抵補電壓為120mV,其可限製輸出截(jié)止時(shí)間至最小(xiǎo)值,大約為最(zuì)初鋸齒波周期時間的4%。當13腳(jiǎo)的(de)輸出模(mó)控製端接地時,可獲得96%最大工作周期,而當(13)腳(jiǎo)接製參考電壓時(shí),可獲得48%最大工作周期。如果我們在第(dì)4腳截止時間控製(zhì)輸入端設(shè)定一個固定電壓,其範圍由0V至3.3V之間,則附加的截止時間一定出(chū)現在輸出上。 (5)、(6)腳(jiǎo)是一個固定頻率(lǜ)的脈衝寬度調製電路,內置了線性鋸齒波振蕩器,振蕩頻率(lǜ)可通(tōng)過外部的一個電阻和(hé)一個電容進行調節,其(qí)振蕩頻(pín)率如下: 輸出脈衝的(de)寬度是通過電容CT上(shàng)的正極性鋸齒波電壓與另外兩個控製信號進行比較來實現。功率(lǜ)輸出管Q1和Q2受控於或非門。當雙穩觸發器的(de)時鍾(zhōng)信號為低(dī)電平時才會被選通,即隻有在鋸齒波電壓大於控製信號期間才會被選通。當控製信號增大,輸出脈衝的寬度將減小(xiǎo)。(7)腳(jiǎo)接地端,(8)、(11)腳是Q1和Q2內(nèi)部開關管的(de)集電極(jí),在此電路中(zhōng)接電源,(9)、(10)腳為Q1、Q2的發射極,作開關管驅動(dòng)輸出端(duān),接下圖中Q1與Q2外部放大電路。以驅(qū)動後極推挽電路。(12)腳電源端,(13)腳為輸出控製端(duān),接(14)腳基準電壓時兩路輸出(chū)脈衝相(xiàng)差180方位,每路輸出量大約(yuē)200MA的驅動推挽或半橋式電路。(15)、腳第(dì)二組放大器的(de)反相輸入端,接(jiē)基(jī)準電壓, (16)腳同(tóng)相輸入端,檢測(cè)電源電壓。當電壓過高超過(15)腳參考電壓時,(3)腳輸出高電平,電路進入保(bǎo)護狀態。
高頻升壓逆變電路及整流:
這是一個推挽式拓撲逆變(biàn)電路,當E1驅動脈衝驅(qū)動時,Q1導通(tōng),使VT3、VT6導通,VT7、VT8截止,此時電路(lù)進行正半周波(bō)形放大,變壓器升壓到次級,通過高頻整流管整流,當E2脈衝驅(qū)動時,Q2導通,驅動VT7、VT8導通。VT3、VT6截(jié)止,進得負半周波形放大。經升壓變壓器升壓後,高頻整流。 (此VT3\6\7\8以推挽方式(shì)存在於電路中,各負責正負半(bàn)周(zhōu)的波形放大任務,電路工作時,兩隻對稱的功率開關管每次隻(zhī)有一對導通,所以導通損耗小效率高。推挽輸出既可以向負載灌電(diàn)流.)
逆變橋逆變: 最後由TL494CN芯(xīn)片的(de)5腳外接點容C3和6腳外接電阻R15決定脈寬頻率(lǜ)為F=1.1÷(0.1×220)KHZ=50HZ控(kòng)製Q10、Q11、Q13、Q14工作在50HZ的頻率下,將220V直流電(diàn)逆變為220V/50HZ的交流電,上(shàng)圖將完成這部分(fèn)功能。TL494正向時,IC2控製(zhì)Q3為飽和導通狀態,Q4為截止狀(zhuàng)態,由於Q3為飽和導通狀態,則Q10為飽和導通狀態(tài)。由於Q4處於截止狀態,Q11因柵極無正偏壓而處於(yú)截止狀態,同時Q14因柵極無正偏壓而處於截止狀態, Q13為飽(bǎo)和導通狀態。此時220V直流電經VT6沿XAC插座到負載(zǎi)再經VT10接地,形(xíng)成正半周期電流(liú);反向時,IC2控製Q3為截止(zhǐ)狀態,Q4為飽和導通狀態,由於Q3為截(jié)止狀態,則Q10、Q13因柵(shān)極無正偏壓而處於截止狀態,由於(yú)Q4為飽和導通狀態,Q11處於(yú)飽和導通狀(zhuàng)態,同時Q14處於飽和導通(tōng)狀態,Q11因柵極無正偏壓而處於截(jié)止狀態。此時220V直流電經VT9沿(yán)XAC插(chā)座到負載再經VT7接地,形(xíng)成負半周期電流;這樣接(jiē)將220V直流電成功轉變為220V/50HZ交流電輸出供負載使用。
電(diàn)路中的保護電路: 電路中采用雙運放比較放(fàng)大器LM358來控製輸出過流保護,輸出電壓過低保(bǎo)護電(diàn)路,TL431在此設製2.5V基準電(diàn)壓(yā),給比較器同相輸入端作(zuò)參考電壓,第一(yī)組運放的同相輸(shū)入端接輸出電流檢測,反相輸入端接參考電壓,當電流過大,比較器輸入電壓升高,當超過2.5V時,輸出端輸出高電平,送入IC1的3腳,IC關閉輸出。第二組運放同相輸(shū)入(rù)端接參(cān)考電壓,反相輸入端接輸出電壓,當電壓過低,檢測(cè)分壓後電壓低於2.5V時,輸出(chū)端輸出高電平,Q1導通,蜂鳴器報警。
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