车载逆变电源的研究

摘要：现在跟着国内轿车的广泛运用，车载逆变电源在轿车上的运用有着更大的市场。该文章所看到的车载逆变电源主要是由两部分组成的，第1部分能够把轿车电源的直流电逆变成沟通电，直流电的电压为12V，沟通电的电压是220V，频率是10 KHz左右的沟通电，第2部分能够把交直交变电流逆变为沟通电，其参数是50Hz，220V。本文探讨的逆变器是一种功能安稳、结构简略、效率高、性价比高的逆变器。

关键词：高频逆变；交直交变频；集成操控器；车载电源

导言

车载逆变电源的功能是把轿车蓄电池12 V或24 V的直流电转化为50 Hz的沟通电。现在，轿车上的逆变器在国外现已得到了广泛的运用。中国现已是全球最大的轿车生产和销售国家，跟着轿车在国内的普及率逐步提高，其车用逆变器的市场将会日益巨大。

1车载逆变电源的总体规划

车载逆变电源的规划主要有两个方面，一是把蓄电池电压提高到220 V，二是频率为50 Hz。将12伏电压提高至220伏，是经过一个升压的斩波器来完结的。它是经过一个升压的斩波器电路，也便是 Boost电路来实现的。从 Boost电路的作业原理能够很容易地知道，其占空率大约是0.95，可是 Boost电路在实践中很难实现，因此需要用到电压提高的变压器。若运用工频变送器，在相同的输出功率条件下，其体积、分量将远远大于高频变送器，不为人们所承受。220伏的沟通电压是高频的，所以咱们现在用的220伏的电网供电的许多用电设备都不能直接用。更进一步的转化，便是将一个高频率的直流电源转化为50赫兹的沟通电流。从总体上看，此电路包含两个主要部件：前一部分运用高频变压器和相位的改换电路，把12 V直流电变成220 V的高频沟通电，后者将220伏的高频沟通电流转化成50赫兹的220伏沟通电流。

输入电流会跟着输出功率的增大而增加，此时输入的低电压为12 V，该种状况归于低压大电流输入。在全桥转化回路中，选用两个电源管，而在半桥回路中，则选用一个电源管，然后下降了体系的功耗，提高了体系的可靠性。因为后者的输入电压是相对较高的，所以选用全桥逆变器能够获得相对较高的输出功率。在此基础上，本文提出了一种新式的全桥型逆变电路，并对其进行了改善。由推拉转化电路输出的220 V的高频电压，经过高频二极管整流和滤波，产生一个直流电压，然后经过一个全桥逆变器，产生一个50 Hz的220 V的沟通电压。

2推挽逆变部分

这一部分的作用是将蓄电池的12 V的直流输出变成高压220 V的输出，而且是10 KHz的，归于高频的输出。该推挽转化电路是以两个开关管Q1,Q2和一个变压器T1为主体的。切换管Q1,Q2在正负两个周期中交替导通和断开。在负半周期间，切换器Q2接通，Q1断开，12 V的蓄电池，与本来的另一端与Q2构成一个环路。在正、负两个周期中，变压器能够产生反向电流，最终是另外一侧的电流为沟通电，此时变压器一端的副边匝数高于另外一端，输出电压是比较高的。开关管的作业频率一般状况下与逆变器的输出沟通电压有一定的联络。正如前面所说，为了减轻变压器的分量和体积，运用了高频变压器，开关管的作业频率是适当高的。在图1中显现了推挽逆变电路部分。

图1推挽逆变部分

选用SG3525作为逆变器的操控和驱动体系。SG3525为一种特殊的 PWM整流器。图1所示的推挽逆变器的1脚、2脚别离对应着一个差错扩大器同向、反向输入端，因为两脚之间的电压差比较大，所以其输出的 PWM占空比也是最大的。在相同的状况下，逆变器的输出电压到达最大值。5、6脚的外部电阻器的容量，将会影响到 PWM信号的输出，然后影响到推挽式逆变器的作业频率。11和14脚输出两个 PWM信号，其波形相同，但相位不同，它们经过R6,R7来驱动Q1,Q2。

3整流与全桥逆变部分

整流-全桥逆变电路也便是交直交变转化电路。这个部件的作用是将前面一个部件的220伏的高频输出转化为220伏的50赫兹的沟通电。该线路显现在图2中。

图2整流、全桥逆变及TL494操控部分

220伏的沟通电经二极管VD1~VD4构成的桥型整流电路进行整流滤化，变成直流，然后经过四个电源管VT1~VT4进行反向改换，获得220伏、50赫兹的沟通电。操控体系选用TL494作为体系的中心。芯片5脚6脚的输出，pwm信号的频率一般状况下是取决于其电阻电容，同时与逆变电路的输出频率也是有关系的。5脚6脚衔接的电阻器电容器选取合适的值，即可使逆变电路输出50 Hz。1脚和2脚，15脚和16脚别离对应两个差错扩大器，两个差错扩大器的相反的输出端子14脚得到一个相对高的电压，而且共用一个输入端子接地，因此， PWM信号的占空率是最大的。8和11是具有180度的相位差的互补输出的 PWM信号的输出。8脚为VT1、VT3，以及11脚为VT2、VT4。8脚为芯片内集成的三极管的集电极，9脚为射极，当8脚为低电势时，VT3、Q11均为不导通，而蓄电池的12 V电压经由VD5、R4、R1使VT1为导通；当8脚的高电压被输出时，VT3经由R7被接通，而很容易导通，Q11也被接通，然后下降VT1的门电势，而且VT1被断开。除了8、11脚所输出的 PWM相位不同之外，11脚的输出驱动设备VT2、VT4的作业方式与8脚的输出驱动设备VT1、VT3的作业方式相同。

同时，TL494也是一种广泛运用的电压源 PWM整合操控器。它的内部主要是由两个差错扩大器组成的，该电路由16根管脚组成，包含 PWM比较器、参阅电压、触发电路等 电阻电容如果是衔接在5脚和6脚上，那么能够确认相应的轰动频率。在此过程中，他们的差错方位是相同的，能够在二极管的作用下被送到pwm的同向输入端。将该脉冲与加到 PWM比较电路的反输入端上的一条直线之字形波形相比较，便可得到一个 PWM脉冲。3脚为两个过错扩大电路的输出和 PWM比较电路的同向输入；脉宽的调整可由三个端点的电压或由三个端点的差错扩大来完结。末端13是一个输出操控端口，在它与一个低电位衔接时，这两个管道的动作是相同的。另外，TL494也有一个参阅电源，它的14脚为它供给了一个5.0伏的参阅电压。该方法经过在管脚中参加一个反应讯号，就能够确认全桥逆变器的最高输出电压。

结束语

经过运用能够看出，这种逆变器是一种功能安稳、结构简略、效率高、性价比高的新式逆变器，能够让具有一辆轿车的人的日子更便捷。缺陷是其输出为非正弦波，且其输出电压会受到输入电压的影响，在220 V的某一特定范围内起伏。