汽车香水座全硬件纯正弦逆变器制作教程
作者：科创论坛尤小翠
注：此文章参考了部分电源网老寿老师和老矿石老师的研究成果
做一个纯正弦逆变器，这个想法9个月之前就有了.做个逆变器，高频的，效率高，体积
小.前级肯定用SG3525或者TL494做的推挽升压，这没啥选择，关键是后级，它决定输
出波形是方波还是正弦波.输出正弦波的后级需要SPWM技术，肯定很多人的第一想法是使用单片机.的确，使用单片机的好处不少:SPWM波精度高，输出正弦波波形好，稳压精度高，方便加入电压指示功能等，单片机确实非常适合工业量产.但是对于咱们玩家，可不是这样了.单片机不是人人可以掌握的，即便掌握，像我这种只会做电子钟红外遥控之类的初级玩家也很难写出好的SPWM程序.因此，我考虑了全硬 件方案.gvg668
一、高频前级（原理分析）
微绿球藻在HIFI界，有一句话说前级出声后级出力，同样在逆变界，有前级出功率后级出波形之说。一个好的前级是多么的重要，是确保足够功率输出的保证。
电路采用了光藕隔离反馈，工作在准闭环模式.轻载或者空载时，由于变压器漏感，输出可能超压，容易穿后级和电容.此时占空比减小输出降低，实测在空载时占空比很小很小，这大概是空载电流小的原因吧（空载电流神一般的~60mA~）. 当负载变大后，电路逐渐进入开环模式，以确保足够的电压和功率输出.
注：本图根据老矿石的作品修改
二、全硬件纯正弦后级（原理分析）
老寿老师很久之前就弄过全硬件了，他的方案有SG3525和lm393两种，前者简单，但是最大占空比低（母线电压利用率低），后者最大占空比理论上可以弄到100% （实际也很高）但是电路有点复杂，而且需要双电源供电。我把它们融合了一下，得到了自己的电路。
这是后级的框图
本电路优点:
1.电路极简单，可能为世界上最简单的分立SPWM电路
老化台
2.单电源宽电压供电(10V-30V)
3.输出最大占空比高，仿真时最大占空比已经接近100%.这将导致母线电压利用率高，母线电压340V就足够产生230V的工频正弦交流电.
4.隔离输出，受外围电路干扰少
本电路没有使用稳压反馈，故稳压功能全靠前级完成.前级一般由SG3525或者TL494组成，稳压功能不用可惜了. 看本图，由于使用了虚拟双电源，因此单电源供电即可，省略一个辅助电源变压器.
再看驱动板电路图(红圈里的内容是修改过的部分):
麻雀虽小，五脏俱全.
如图,LM7809将电池电压降为稳定的9V，这使得电路可以在宽电源(10V-30V)情况下工作，左上角红圈里的2N5551和2N5401等元件组成了虚拟双电源，将正9V变成正负4.5V的双电源.
NE555及周边元件组成频率约为20KHz的高线形度三角波振荡器，如图，在NE555的2和6脚可以得到在3V和6V之间运动的三角波.
IC1为LM324,IC1A及周边元件组成50Hz工频正弦振荡器，产生幅度4.5V的正弦波(对于产生的虚地)，圈一电位器将这个正弦波幅度分压到3.5V.IC1B和IC1C及周边元件组成精密整流电路，将正弦波变成3V幅值的馒头波.这个馒头波要去和NE555的三角波比较，三角波和馒头波的幅值虽然向同，都是3V，但是这个馒头波的最低电位比三角波的高1.5V.因此,IC1D 及周边元件组成减法电路，将馒头波整体下调 1.5V，这样三角波和馒头波就可以比较了.LM393B进行比较工作，产生同相位的SPWM波，此波与LM393A组成的正弦波-方波转换器输出的同步方波送入CD4081等组成的编码电路进行编码，产生最终驱动功率管的SPWM 信号.两个20K电阻和47P电容用于产生死区于高频臂.SPWM1和SPWM2用于驱动高频臂，50HZ1和50HZ2用于驱动工频臂。
本电路设计巧妙的地方之一就是虚地和实地的转换.LM393A之前电路是工作在虚地状态的，而LM393之后的电路却变成了实地.因为4.5V的交流(对于虚地)对于实地来说是个9V的脉冲.LM393B周边电路也是类似原理.
然后看H桥电路图（红圈里的内容是修改过的部分）:
后级是很普通的，没啥创新。下臂的IRFP460采用光藕直接驱动，上臂的IRFP460采用自举电容+光藕驱动.工作原理简述：当下臂导通时，高频桥的功率管的中点相当于接地，此时220uF的自举电容通过FR107和下臂管充电，当下臂管关断上臂导通时,220uF电容与地隔离，当TLP250内部三极管导通后，相当于给上臂管的GS之间施加一个电压，因此上臂管可以在与之对应TLP250的控制下导通和关断.
1mH电感和一个400V 1uF电容用来完成高频滤波的任务，把高频SPWM方波变成50Hz的正弦波.
三、整机组装和元件选择
整机可以分两块板做，一块是后级的SPWM板（控制板），推荐使用热转印法制作一个PCB，因为用万用板难度实在太大。另一块是前级和后级H桥（功率管），用一块大万用板做。SPWM板插在功率
板上。
我的万用板布局（制作时摆出来的，仅供参考）：
车门密封条异响
这是实物：
首先绕制变压器。变压器的绕法很讲究的，绕不好会导致漏感大炸前级功率管，乱绕更是做死……..变压器采用EE55磁芯和骨架，初级2+2，次级65，辅助绕组3。
绕制方法如下：
1. 在磁芯上绕27匝，也就是一层次级，用1mm的漆包线，然后用绝缘胶袋包好包紧。
2. 绕次级，用0.8mm的漆包线8根并绕，绕两个2匝，然后用胶带包上
宠物垫示意图：
实物图：
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