逆变器的工作原理解析-solarbe文库

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逆变器电路原理分析1、逆变器的定义逆变器是通过半导体功率开关的开通和关断作用，把直流电能转变成交流电能的一种变换装置，是整流变换的逆过程。车载逆变器的整个电路大体上可分为两大部分，每部分各采用一只 TL494或 KA7500 芯片组成控制电路，其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的 12V 直流电，通过高频 PWM 脉宽调制开关电源技术转换成 30kHz－50kHz、 220V 左右的交流电；第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术，将 30kHz～ 50kHz、 220V 左右的交流电转换成 50Hz、 220V 的交流电。高频升压逆变控制电路（ 1）脚第一组放大器的同相输入端，检测输出电流，与 3 个 0.33R 电阻分压，当电流过大时，分压电阻上的电压超过（ 2）脚基准电压，（ 3）脚放大器输出端输出高电平，（ 3）脚为高电平时，电路进入保护状态。（ 2）脚为比较器的反相输入端，接（ 14）脚基准，作比较器的参考电压，外部输入端的控制信号可输入至脚（ 4）的截止时间控制端（也叫死区时间控制），与脚（ 1）、（ 2）、（ 15）、（ 16）误差放大器的输入端，其输入端点的抵补电压为 120mV，其可限制输出截止时间至最小值，大约为最初锯齿波周期时间的 4。当 13 脚的输出模控制端接地时，可获得 96最大工作周期，而当 13 脚接制参考电压时，可获得 48最大工作周期。如果我们在第 4 脚截止时间控制输入端设定一个固定电压，其范围由0V至 3.3V 之间，则附加的截止时间一定出现在输出上。（ 5）、（ 6）脚是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置了线性锯齿波振荡器，振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节，其振荡频率如下输出脉冲的宽度是通过电容 CT上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较来实现。功率输出管 Q1和 Q2受控于或非门。当双稳触发器的时钟信号为低电平时才会被选通，即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。当控制信号增大，输出脉冲的宽度将减小。（ 7）脚接地端，（ 8）、（ 11）脚是 Q1和Q2内部开关管的集电极，在此电路中接电源， 9 、 10 脚为 Q1、 Q2的发射极，作开关管驱动输出端，接下图中 Q1与 Q2外部放大电路。以驱动后极推挽电路。（ 12）脚电源端， 13 ）脚为输出控制端，接 14 脚基准电压时两路输出脉冲相差 180 方位，每路输出量大约 200MA的驱动推挽或半桥式电路。 15 、脚第二组放大器的反相输入端，接基准电压，（ 16 脚同相输入端，检测电源电压。当电压过高超过（ 15 脚参考电压时，（ 3）脚输出高电平，电路进入保护状态。高频升压逆变电路及整流这是一个推挽式拓扑逆变电路，当 E1驱动脉冲驱动时， Q1 导通，使 VT3、 VT6 导通， VT7、VT8 截止，此时电路进行正半周波形放大，变压器升压到次级，通过高频整流管整流，当 E2脉冲驱动时， Q2 导通，驱动 VT7、 VT8 导通。 VT3、 VT6 截止，进得负半周波形放大。经升压变压器升压后，高频整流。（此 VT3\6\7\8 以推挽方式存在于电路中，各负责正负半周的波形放大任务，电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一对导通，所以导通损耗小效率高。推挽输出既可以向负载灌电流 .）逆变桥逆变最后由 TL494CN芯片的 5 脚外接点容 C3 和 6 脚外接电阻 R15 决定脉宽频率为 F1.1 ÷0.1 220KHZ50HZ控制 Q10、 Q11、 Q13、 Q14工作在 50HZ的频率下，将 220V 直流电逆变为 220V/50HZ 的交流电，上图将完成这部分功能。 TL494 正向时， IC2 控制 Q3为饱和导通状态， Q4为截止状态，由于 Q3为饱和导通状态，则 Q10为饱和导通状态。由于 Q4处于截止状态， Q11因栅极无正偏压而处于截止状态，同时 Q14因栅极无正偏压而处于截止状态， Q13为饱和导通状态。此时 220V直流电经 VT6 沿 XAC插座到负载再经 VT10 接地，形成正半周期电流；反向时， IC2 控制 Q3为截止状态， Q4为饱和导通状态，由于 Q3为截止状态，则 Q10、Q13因栅极无正偏压而处于截止状态，由于 Q4为饱和导通状态， Q11处于饱和导通状态，同时 Q14 处于饱和导通状态， Q11 因栅极无正偏压而处于截止状态。此时 220V 直流电经 VT9沿 XAC插座到负载再经 VT7 接地，形成负半周期电流；这样接将 220V 直流电成功转变为220V/50HZ 交流电输出供负载使用。电路中的保护电路电路中采用双运放比较放大器 LM358来控制输出过流保护，输出电压过低保护电路， TL431在此设制 2.5V 基准电压，给比较器同相输入端作参考电压，第一组运放的同相输入端接输出电流检测，反相输入端接参考电压，当电流过大，比较器输入电压升高，当超过 2.5V 时，输出端输出高电平，送入 IC1 的 3 脚， IC 关闭输出。第二组运放同相输入端接参考电压，反相输入端接输出电压，当电压过低，检测分压后电压低于 2.5V 时，输出端输出高电平， Q1导通，蜂鸣器报警。