车载逆变器电源的设计与制作

车载逆变器电源的设计与制作
现在汽车越来越普及,需要一款经济小巧的车载逆变电源来满足旅游外出时的各种用电需求。本文中的设计将汽车电瓶输出的12V直流电转化为220V/50HZ的交流电,以满足国内大部分低功率用电器的使用要求。文中是以PWM脉宽调制技术为基础,用SG3525A和CD4069芯片产生方波信号,以实现直流到交流的转变
关键词:逆变电源,脉宽调制,SG3525A,CD4069
电路的设计
1.1 设计要求及系统指标
设计车载逆变器的主要目的是满足车上或户外一些主要用电器的用电需求,要求小型、轻便、廉价,不要求大功率和标准的输出波形,所以设计的主要思想是结构简单,小巧轻便,成本较低。为了不影响汽车的正常工作,应实现输入输出的隔离,还要尽可能提高电源的转化效率。
所以设计要求为将汽车电瓶输出的12V直流电转化为220V/50Hz交流电,电瓶限流15A,所以最大功率180W,用变压器实现电气隔离,输出为准正弦波或方波。
1.2 总体方案的选取
1.1.1 方案比较
方案一,基于工频变压器的逆变电源。文氏振荡器产生50Hz震荡,经推动级调制直流电压,并用工频变压器进行电压放大。
雷打雪方案二,基于升压式(Boost)电路的电压逆变。用Boost电路将12V升压到510V,再用50Hz信号进行调制成交流输出。
方案三,基于中频逆变的逆变电源。第一级采用DC/DC变换,将直流低压通过脉宽调制和中频变压器升成直流高压,第二级DC/AC变换,将直流变为50Hz交流。
1.1.2 方案选择
方案一的工频变压器笨重,占用体积大,不符合小巧轻便的制作要求。 方案二将12V 升为510V 的Boost 电路制作难度大,对元器件性能要求高,所以舍弃。
方案三基本符合设计要求。前级采用推挽式升压电路,推挽变换开关管电压是电源电压的两倍,适合低电压电源;后级采用全桥逆变电路,输出电压是半桥电路的两倍,减小了开关管电流应力。
1.3 逆变电源原理框图
主电路如图1.1,首先将直流电压经开关调制成中频交流电,经推挽输出变 图 1.1 逆变电源原理框图北京联合大学学报
成高压,再整流成直流高压,经全桥逆变电路,变换成220V/50Hz 电压,最后可以滤波成准正弦波输出。
1.4 前级推挽升压电路
图 1.2 前级推挽升压电路蝉式
前级推挽升压电路如图  1.2所示,采用IRF840场效应晶体管,Ω===85.0,32,500DS DM DSS R A I V V ,符合电路设计要求,电路简单,不用限流电阻,S 端可直接接地。通过推挽升压,将12V 升为540V 左右,可以通过调节调制信号的占空比控制后级电压,使输出可调。
1.5 后级整流及全桥逆变电路
图  1.3 后级整流及全桥逆变电路原理图
一汽佳宝6371激光笔后级电路如图3.3所示,首先采用4个二极管组成的全桥整流电路进行整流,电容滤除高次谐波,将交流电变为直流电,然后用四个MOS管组成的全桥逆变电路将支流变为50Hz交流,最后用滤波电路将方波整成准正弦波。
控制电路设计
2.1
图  2.1 5脚输出波形图
可持续发展的基本内涵如图2.2为5脚锯齿波,与误差放大器电压比较调节脉宽,可实现稳压作用。

本文发布于:2024-09-23 19:23:03,感谢您对本站的认可!

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