Ohidc逆變電源畢業(yè)設(shè)計技巧歸納

1、A thesis submitted toXXXin partial fulfillment of the requirementfor the degree ofMaster of Engineering秋風(fēng)清，秋月明,落葉聚還散,寒鴉棲復(fù)驚。目錄1 引言 .12 設(shè)計說明書 .22.1 概述 .22.1.1 該逆變電源的基本構(gòu)成和原理 .22.1.2 逆變電源的技術(shù)性能指標及主要特點 .42.2 逆變電源的主要元器件及其特性 .42.2.1 TL494 電流模式 PWM 控制器.42.2.2 場效應(yīng)管 .72.2.3 三極管 .82.3 各部分支路電路設(shè)計及其參數(shù)計算 .82.3.1 DC

2、/DC 變換電路（附工作指示燈）.82.3.2 輸入過壓保護電路 .102.3.3 輸出過壓保護電路 .112.3.4 DC/AC 變換電路.122.3.5 TL494 芯片 外圍電路.132.3.6 TL494 芯片 外圍電路.142.3.7 該逆變電源的整機電路原理圖(附錄 A).152.3.8 該電路的元件參數(shù)表(附錄 B).153 調(diào)試 .16附錄 A 整機原理圖.17附錄 B 元件參數(shù)表.18附錄 C 整機 PCB 板(兩面).20參考文獻 .21致謝 .22摘要該設(shè)計主要應(yīng)用開關(guān)電源電路技術(shù)有關(guān)知識。涉及模擬集成電路、電源集成電路、直流穩(wěn)壓電路、開關(guān)穩(wěn)壓電路等原理，充分運用芯片 T

3、L494 的固定頻率脈沖寬度調(diào)制電路及場效應(yīng)管（N 溝道增強型 MOSFET）的開關(guān)速度快、無二次擊穿、熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點而組合設(shè)計的電路。該逆變電源的主要組成部分為：DC/DC 電路、輸入過壓保護電路、輸出過壓保護電路、過熱保護電路、DC/AC 變換電路、振蕩電路、全橋電路。在工作時的持續(xù)輸出功率為 150W，具有工作正常指示燈、輸出過壓保護、輸入過壓保護以及過熱保護等功能。該電源的制造成本較為低廉，實用性強，可作為多種便攜式電器通用的電源。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：過熱保護；過壓保護；集成電路；振蕩頻率；脈寬調(diào)制AbstractThe design applying the switching pow

4、er source circuit technology in connected. Relating with knowledge about what imitate integrated circuit、power source integrated circuit、power amplification integrated circuit and switching regulated voltage circuit on principle. Sufficient apply chip TL494 fixed-frequency pulse width modulation cir

5、cuit and field effect transistor (N channel strengthen MOSFET) whose switch speed quick, nothing secondary Break down and hot stability good merit to design circuit. Owe the inverter main part ingredient by DC/DC circuit、importing the over-voltage crowbar circuit、exporting an over-voltage crowbar pr

6、otect a circuit、overheat protective circuit、DC/AC shifts circuit、oscillating circuit and entire bridge circuit. Continuing for during the period of the job exports power functions such as being 150 W, having the regular guiding lights working, exporting an over-voltage crowbar, importing the over-vo

7、ltage crowbar and overheat protective. The cost of manufacture being a power source of turn is comparatively cheap, the pragmatism is strong, and it has a function annex to the various portably type.Key words: over heat protective; over-voltage integrated circuit (IC); oscillating frequency; pulse w

8、idth modulation (PWM).1 引言目前逆變電源應(yīng)用廣泛，但是電路復(fù)雜，價格比較昂貴，為此設(shè)計一款逆變電源。該電源主要應(yīng)用開關(guān)電源電路技術(shù)的有關(guān)知識，涉及模擬集成電路、電源集成電路、直流穩(wěn)壓電路、開關(guān)穩(wěn)壓電路等原理，充分運用芯片 TL494 的固定頻率脈沖寬度調(diào)制電路1和場效應(yīng)管2（N 溝道增強型 MOSFET）的開關(guān)速度快、無二次擊穿、熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點與三極管一起構(gòu)成的組合設(shè)計電路。該逆變電源可將電瓶的 12V 直流電轉(zhuǎn)換為 220V/50Hz 的交流電，供數(shù)碼相機、CD機、MD 唱機、筆記本電腦、小型錄像機、電動剃須刀、手機等便攜式產(chǎn)品使用。因此具有相當(dāng)強的通用性。該逆變電

9、源在工作時的持續(xù)輸出功率為 150W，并且具有輸出過壓保護、輸入過壓保護以及過熱保護等功能。該電源的制造成本較為低廉，千臺以上數(shù)量的批產(chǎn)成本僅在40 元/臺左右，并且當(dāng)印制板的尺寸不受限制時，可以將輸出功率做到 200W 以上，因此該逆變電源幾乎可以替代目前市場上所售的各種逆變器或者逆變電源產(chǎn)品，其應(yīng)用前景十分廣闊。2 設(shè)計說明書2.1 概述 2.1.1 該逆變電源的基本構(gòu)成和原理（1）基本構(gòu)成該設(shè)計電路的方框圖如圖 1。該電路由 12V 直流輸入、輸入過壓保護電路、過熱保護電路、逆變電路 I、220V/50KHz 整流濾波、逆變電路 II、輸出過壓保護電路等組成。逆變電路 I、逆變電路 II

10、 的框圖分別見圖 2、圖 3。逆變電路又包括頻率產(chǎn)生電路（50KHz 和 50Hz PWM 脈沖寬度調(diào)制電路） 、直流變換電路(DC/DC)將 12V 直流轉(zhuǎn)換成220V 直流、交流變換電路(DC/AC)將 12V 直流變換為 220V 交流。圖圖 1 整機原理方框圖整機原理方框圖逆變電路 I 原理如圖 2 所示。此電路的主要功能是將 12V 直流電轉(zhuǎn)換為220V/50KHz 的交流電。 圖圖 2 逆變逆變 I 電路原理方框圖電路原理方框圖逆變電路 II 如圖 3 所示。此電路的主要功能是將 220V 直流電轉(zhuǎn)換為 220V/50Hz 的交流電。全橋電路以 50Hz 的頻率交替導(dǎo)通，產(chǎn)生 50

11、Hz 交流電。圖圖 3 逆變逆變 II 電路原理方框圖電路原理方框圖（2）電路工作原理輸入 12V 直流電源電壓，經(jīng)過逆變電路 I 得到 220V/50KHz 的交流電，此交流電再經(jīng)過整流濾波電路得到 220V 高壓直流電，然后經(jīng)過逆變 II 得到 220V/50Hz 交流電。其中輸入過壓保護電路、輸出過壓保護電路、過熱保護電路構(gòu)成整個電路的保護電路。一旦輸入電壓出現(xiàn)過大或者過小時，保護電路立即啟動，然后停止逆變電路 I 的工作。過熱保護電路是當(dāng)電路工作溫度過高時，啟動保護使逆變電路 I 停止工作。輸出過壓保護電路與逆變電路 II 構(gòu)成反饋回路，一旦電路輸出異常則停止逆變電路 II 的工作。在

12、逆變電路 I 中是用一塊 TL494 芯片產(chǎn)生 50KHz 的脈沖頻率，經(jīng)過變壓器推挽電路將 12V直流轉(zhuǎn)換成 220V/50KHz 的交流電。在逆變電路 II 中再用一塊 TL494 芯片產(chǎn)生 50Hz 的脈沖波，全橋電路以 50Hz 的頻率交替導(dǎo)通，從而將 220V 直流和 50Hz 脈沖電路整合，然后輸出 220V/50Hz 的交流電。在該電路中都是利用 TL494 的輸出端作為逆變電路工作狀態(tài)的控制端。2.1.2 逆變電源的技術(shù)性能指標及主要特點（1）輸入：12V 直流（汽車蓄電池） 。（2）輸出：220V 交流（非正弦波） 。（3）輸出功率：大于 100W。（4）具有輸入過壓保護和輸

13、出過壓保護。（5）有過熱保護功能。（6）可作為多種電器的通用電源。（7）含有工作正常指示燈。2.2 逆變電源的主要元器件及其特性2.2.1 TL494 電流模式 PWM 控制器TL494 是一種固定頻率脈沖寬度調(diào)制電路1，它包含了開關(guān)電源控制所需的全部功能，廣泛用于單端正激雙管式、半橋式以及全橋式開關(guān)電源。TL494 有 SO16 和PDIP16 兩種封裝形式，以適應(yīng)不同場合的要求。（1）主要特征集成了全部的脈沖寬度調(diào)制電路。TL494 內(nèi)置線性鋸齒波振蕩器，外置振蕩元件僅兩個（一個電阻和一個電容） 。TL494 內(nèi)置誤差放大器。TL494 內(nèi)置 5V 參考基準電壓源?？烧{(diào)整死區(qū)時間。TL49

14、4 內(nèi)置功率晶體管，可提供 500mA 的驅(qū)動能力。有推或拉兩種輸出方式。（2）引腳設(shè)置及其功能TL494 的內(nèi)部電路由基準電壓產(chǎn)生電路、振蕩器、死區(qū)時間比較器、誤差放大器（兩個） 、PWM 比較器以及輸出電路等組成，各引腳功能見表 1。 表表 1 TL494 引腳功能表引腳功能表引腳號引腳號 引腳功能引腳功能1、2 誤差放大器 I 的同相和反相輸入端3 相位校正和增益控制端4 間歇期調(diào)整，其上加 0-3.3V 電壓時，可使截止時間從 2%線性變化到100%；死區(qū)時間控制，輸入直流電壓為 0-4V，控制 TL494 輸出脈沖的占空比為 0.45-0。在此基礎(chǔ)上，占空比還受反饋信號控制，四腳還常

15、用作軟啟動控制端，使輸出脈沖寬度由零逐漸達到設(shè)計值。5、6 分別用于外接振蕩電容 Ct 和振蕩電阻 Rt，產(chǎn)生鋸齒波電壓并送至 PWM比較器，振蕩頻率，定時電阻取值在 1以上1FoscCtRtK7 接地端8、9、10、11 分別為 TL494 內(nèi)部兩個末級輸出三極管的集電極和發(fā)射極12 電源供電端13 輸出控制端，當(dāng)該端電壓為零時，用于驅(qū)動單端電路。該端接地時為并聯(lián)單端14 輸出方式，接 14 腳時為推挽輸出方式15、16 5V 基準電壓輸出端，最大輸出電流為 10mA誤差放大器 II 的反相和同相輸入端（3）工作原理TL494 是一個固定頻率 PWM 控制電路，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 4 所示。TL

16、494 適用于設(shè)計所有的單端或雙端開關(guān)電源電路，其主要性能如下：圖圖 4 TL494 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖輸入電源電壓為 740V，可用穩(wěn)壓電源作為輸入電源，從而使輔助電源簡化。TL494末級的兩只三極管在 740V 范圍工作時，最大輸出電流可達 250mA。因此，其帶負載能力較強，即可按推挽方式工作，也可將兩路輸出并聯(lián)工作，小功率時可直接驅(qū)動。內(nèi)部有 5V 參考電壓，使用方便，當(dāng)參考電壓短路時，有保護功能，控制很方便。內(nèi)部有一對誤差放大器，可做反饋放大及保護功能，控制非常方便。在高頻開關(guān)電源中，輸出方波必須對稱，在其他一些應(yīng)用中又需要方波人為不對稱，即需控制方波的占空比。通過對 TL494

17、的 4 腳控制，即可調(diào)節(jié)占空比，還可作輸出軟啟動保護用?？梢赃x擇單端、并聯(lián)及交替三種輸出方式。TL494 的 1 腳及 2 腳為誤差放大器的輸入端。由 TL494 芯片構(gòu)成電壓反饋電路時，1、2 腳上通過電阻從內(nèi)部 5V 基準電壓上取分壓，作為 1 腳比較的基準。3 腳用于補償校正，為 PWM 比較器的輸入端，接入電阻和電容后可以抑制振蕩，4 腳為死區(qū)時間控制端，加在 4 腳上的電壓越高，死區(qū)寬度越大。當(dāng) 4 腳接地時，死區(qū)寬度為零，即全輸出；當(dāng)其接 5V 電壓時；死區(qū)寬度最大，無輸出脈沖。利用此特點，在 4 腳和 14 腳之間接一個電容，可達到輸出軟啟動的目的，還可以供短路保護用。5 腳及

18、6 腳接振蕩器的接地電容、電阻。TL494 內(nèi)置線性鋸齒波振蕩器，振蕩頻率可通過外部的一個電阻和一個電容進行調(diào)節(jié)，其振蕩頻率如下： (1)1FoscCtRt輸出脈沖的寬度是通過電容 Ct 上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個控制信號進行比較而實現(xiàn)的。三極管 VT1 和 VT2 受控于或非門。當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的時鐘信號為低電平時才會被選通，即只有在鋸齒波電壓大于控制信號時才會被選通。當(dāng)控制信號增大時，輸出脈沖的寬度將減小?？刂菩盘栍杉呻娐吠獠枯斎?，其中一條送至死區(qū)時間比較器，另一路送往誤差放大器的輸入端。死區(qū)時間比較器具有 120mV 的輸入補償電壓，它限制了最小輸出死區(qū)時間約等于鋸齒波周期的 4%。

19、當(dāng)輸出端接地時，最大輸出占空比為 96%，當(dāng)輸出端接參考電平時，占空比為 48%。在死區(qū)時間控制端上接固定電壓（在 03.3V 之間）時，即能在輸出脈沖上產(chǎn)生附加的死區(qū)時間。PWM 比較器為誤差放大器調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度提供了一個手段：當(dāng)反饋電壓從 0.5V變?yōu)?3.5V 時，輸出的脈沖寬度由被死區(qū)確定的最大導(dǎo)通百分比時間下降到零。兩個誤差放大器具有從-0.3V 到 Ucc-2.0V 的共模輸入范圍，這可從電源的輸出電壓和電流中察覺到。誤差放大器的輸出端常處于高電平，它與 PWM 比較器反相輸入端進行“或”運算。正是由于這種電路結(jié)構(gòu)，誤差放大器只需最小的輸出即可支配控制回路。當(dāng) Ct 放電時，一個

20、正脈沖將出現(xiàn)在死區(qū)時間比較器的輸出端，受脈沖約束的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器進行計時，同時停止 VT1 和 VT2 的工作。若輸出控制端連接到參考電壓上，那么調(diào)制脈沖交替送至兩個三極管，輸出頻率等于脈沖振蕩器的一半。如果工作于單端狀態(tài)，且占空比小于 50%時，則輸出驅(qū)動信號可分別從 VT1 和 VT2 中取得。輸出變壓器為一個反饋繞組及二極管提供反饋電壓。在單端工作模式下，當(dāng)需要更大的驅(qū)動電流輸出時，可將 VT1 和 VT2 并聯(lián)使用，這時需將輸出模式控制端接地，以關(guān)閉雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。在這種狀態(tài)下，輸出脈沖的頻率將等于振蕩器的頻率。TL494 內(nèi)置一個 5V 的基準電壓產(chǎn)生電路，使用外置偏置電壓時，可提供高達

21、10mA 的負載電流。在典型的 070溫度范圍和 50 mV 電壓的溫漂條件下，該基準電壓產(chǎn)生電路能提供5%的精度。2.2.2 場效應(yīng)管場效應(yīng)管是一種適應(yīng)開關(guān)電源小型化、高效率化和高可靠性要求的理想器件。它是利用電場效應(yīng)來控制其電流大小的半導(dǎo)體器件3。其代表符號如圖 5。這種器件不僅兼有開關(guān)速度快、無存儲時間、體積小、重量輕、耗電省、壽命長等特點，而且還有輸入阻抗高、噪聲低、熱穩(wěn)定性好、抗輻射能力強和制造工藝簡單等優(yōu)點，因此大大的擴展了它的應(yīng)用范圍，特別是在大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應(yīng)用。MOSFET開關(guān)較快而無存儲時間，故在較高工作頻率下開關(guān)損耗較小，另外所需的開關(guān)驅(qū)動功率小，降

22、低了電路的復(fù)雜性。本設(shè)計采用的是 N 溝道增強型 MOSFET。只有在正的漏極電源的作用下，在柵源之間加上正向電壓（柵極接正，源極接負） ，才能使該場效應(yīng)管導(dǎo)通。當(dāng)0 時才有可能有電流即漏極電流產(chǎn)生。即當(dāng)時 MOS 管才導(dǎo)通。Vgs0Vgs 圖圖 5 MOSFET 代表符號圖代表符號圖2.2.3 三極管本設(shè)計選用了兩種三極管，因為電路中有 50KHz 和 50Hz 兩個頻率，用于 50KHz電路的三極管選擇為 8550 型4，而用于 50Hz 低頻的三極管選擇為 KSP44 型。三極管的工作狀態(tài)有截止、放大、飽和三種。此設(shè)計電路中主要運用三極管的導(dǎo)通截止的開關(guān)特性。2.3 各部分支路電路設(shè)計及

23、其參數(shù)計算2.3.1 DC/DC 變換電路（附工作指示燈）由 DC/AC 和整流濾波電路組成5。電路結(jié)構(gòu)如圖 6，VT1 和 VT2 的基極分別接TL494 的兩個內(nèi)置晶體管的發(fā)射極。中心器件變壓器 T1，實現(xiàn)電壓由 12V 脈沖電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?220V 脈沖電壓。此脈沖電壓經(jīng)過整流濾波電路變成 220V 高壓直流電壓。變壓器T1 的工作頻率選為 50KHz 左右4，因此 T1 可選用 EI33 型的高頻鐵氧體磁心變壓器，變壓器的匝數(shù)比為，變壓器選擇為 E 型，可自制。經(jīng)過實踐調(diào)制選擇初122200 05級匝數(shù)為 102，次級匝數(shù)為 190。即滿足變壓器匝數(shù)比約為 0.05。電路10 1900 0

24、5正常時， TL494 的兩個內(nèi)置晶體管交替導(dǎo)通，導(dǎo)致圖中晶體管 VT1、VT2 的基極也因此而交替導(dǎo)通，VT3 和 VT4 交替導(dǎo)通。因為變壓器選擇為 E 型，這樣使變壓器工作在推挽狀態(tài)，VT3 和 VT4 以頻率為 50KHz 交替導(dǎo)通，使變壓器的初級輸入端有 50KHz 的交流電。當(dāng) VT1 導(dǎo)通時，場效應(yīng)管 VT3 因為柵極無正偏壓而截止，而此時 VT2 截止，導(dǎo)致場效應(yīng)管 VT4 柵極有正偏壓而導(dǎo)通。當(dāng) VT1 導(dǎo)通時，VT2 截止，場效應(yīng)管 VT3 因為柵極無正偏壓而截止，而此時 VT2 截止，導(dǎo)致場效應(yīng)管 VT4 柵極有正偏壓而導(dǎo)通。且交替導(dǎo)通時其峰值電壓為 12V，即產(chǎn)生了 1

25、2V/50KHz 的交流電。當(dāng)電路工作不正常時，TL494 輸出控制端為低電平時，TL494 的兩個內(nèi)置晶體管的集電極（8 腳和 9 腳）有 12V 正偏壓，基極為高電平，導(dǎo)致兩晶體管同時導(dǎo)通。VT1 和 VT2 因為基極都為高電平而飽和導(dǎo)通，而場效應(yīng)管 VT3、VT4 將因柵極無正偏壓都處于截止?fàn)顟B(tài)，逆變電源停止工作，LED 指示燈熄滅。極性電容 C1 濾去 12V 直流中的交流成分，降低輸入干擾。濾波電容 C1 可取為 2200。R1、R2、R3 起限流作用，取值為 4.7。整流濾波電FK路由四只整流二極管和一個濾波電容組成。四只整流二極管 D1D4 接成電橋的形式，稱單相橋式整流電路2。

26、在橋式整流電路中，電容 C2 濾去了電路中的交流成分，由模擬電路直流穩(wěn)壓電源的電容濾波電路2知： (2)13 52dRCT 當(dāng) f=50KHz 時，R=116時，R 為后繼負載電阻，則F。根150KHz K104.3 10C據(jù)電容標稱值選擇 C2 為 10。輸出 220V 高壓直流電，供后繼逆變電路使用。F 圖圖 6 直流變換電路圖直流變換電路圖2.3.2 輸入過壓保護電路電路結(jié)構(gòu)如圖 7，由 DZ1、電阻 R1 和電阻 R2、電容 C1、二極管 VD1 組成。輸出端口接 TL494 芯片 I 的同相輸入端（第 1 腳） ，通過該芯片的誤差比較器對其輸出進行控制6，當(dāng)輸入過大電壓時，停止逆變電

27、路工作從而使電路得到保護。因為輸入電壓直接決定了輸出電壓的值，對輸入端電壓的保護也是對輸出端子間過大電壓進行負載保護。VD1、C1、R1 組成了保護狀態(tài)維持電路，只要發(fā)生瞬間的輸入電壓過大現(xiàn)象，就導(dǎo)致穩(wěn)壓管擊穿，電路將沿 C1 和 R1 支路充電，繼續(xù)維持同相端的低電平狀態(tài)，保護電路就會啟動并維持一段時間。當(dāng) C1 和 R1 充電完成，C1 和 R2 支路開始處于放電狀態(tài)，當(dāng) C1 放電完成時，TL494 芯片 I 的同相輸入端由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，導(dǎo)致 TL494 芯片 I 的 3 腳即反饋輸入端為高電平狀態(tài)，進而導(dǎo)致 TL494 芯片內(nèi)部的 PWM 比較器、或門、或非門的輸出均發(fā)生翻轉(zhuǎn)，T

28、L494 芯片內(nèi)置功率輸出級三極管 VT1 和 VT2 均轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)。此時將導(dǎo)致直流變換電路的場效應(yīng)管處于截止?fàn)顟B(tài)，直流變換電路停止工作。同時 TL494 的 4 腳為高電平狀態(tài)，4 腳為高電平時，將抬高芯片內(nèi)部死區(qū)時間比較器同相輸入端的電位，使該比較器的輸出為恒定的高電平，由 TL494 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)知，芯片內(nèi)置三極管截止，從而停止后繼電路的工作。穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值一般為輸入電壓的100%130%。穩(wěn)壓管 DZ1 的穩(wěn)壓值決定了該保護電路的啟動門限電壓值?？紤]到汽車行駛過程中電瓶電壓的正常值變化幅度大小，通常將穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值選為 15V 或者 16V較為合適。在此取為 15V，穩(wěn)壓管的功率為

29、0.15W。R1 取為 100，R2、R3 均取為K4.7，C1、C2 均取為 47。KF圖圖 7 輸入過壓電路保護圖輸入過壓電路保護圖2.3.3 輸出過壓保護電路電路結(jié)構(gòu)如圖 8，當(dāng)輸出電壓過高時將導(dǎo)致穩(wěn)壓管 DZ1 擊穿，使 TL494 芯片 II 的4 腳對地的電壓升高，啟動 TL494 芯片 II 的保護電路，切斷輸出。VD1、C1、R2 組成了保護狀態(tài)維持電路，R3、R4 為保護電阻，用以增大輸出阻抗。穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值一般規(guī)定為輸出電壓的 130%150%7。后繼電路為 220V/50Hz 輸出，其中負載電阻為 100，TL494 芯片 II 的輸出腳電壓最大為 12V，R1 為限流電

30、阻可取值為 100，R2KK為保護電阻可取為 16，根據(jù)電路分壓知識8，則 R2 上的電壓為：KV (3) 2 22011220 16 11630.34URRR即穩(wěn)壓管的電壓取值最大為 30.34V，這里穩(wěn)壓管取值為 30V。圖圖 8 輸出過壓電路保護圖輸出過壓電路保護圖2.3.4 DC/AC 變換電路電路結(jié)構(gòu)如圖 9，該變換電路為全橋橋式電路6。其中 TL494 芯片的 8 腳和 11 腳為內(nèi)置的兩個三極管的集電級，且兩個內(nèi)置三極管是交替導(dǎo)通的，變替導(dǎo)通的頻率為50Hz。圖中 8 腳和 11 腳分別接入了上下兩部分完全對稱的橋式電路，因為兩三極管交替工作，工作頻率為 50Hz，所以選用橋式電

31、路，目的在于得到 50Hz 交流電。上下兩部分電路工作過程完全相同。選其中一部分作為說明。這里將其簡化如圖 10。圖中 VT0為 TL494 芯片 II 的一個內(nèi)置三極管設(shè)為 VT00，另一個設(shè)為 VT01。當(dāng) VT00 導(dǎo)通時，即 VT01 截止時：VT1 的基級沒有正偏壓，從而使 VT1 截止，然后 VT3 的柵極有 12V正偏電壓，使 VT3 導(dǎo)通。而 VT4 因為柵極無正偏壓截止，輸出 220V 電壓。當(dāng) VT00 截止時，即 VT01 導(dǎo)通時：VT1 基級有 12V 正偏壓，集電極有 12V 反向電壓，從而導(dǎo)通。VT3 的柵極無正偏電壓，從而使 VT3 截止。而 VT4 因為柵極有

32、12V 正偏壓導(dǎo)通。因為VT3 截止，220V 電壓無法送至輸出。但此時下半部分的電路有 220V 電壓輸出。因為此時 TL494 芯片 II 的另一個內(nèi)置三極管 VT01 導(dǎo)通，它的集電極即第 11 腳使逆變電路I 有 220V 電壓輸出。原理同上。上下兩部分以頻率為 50Hz 而交替導(dǎo)通，從而使電路有220V/50Hz 的交流電輸出。由于 TL494 芯片為脈沖調(diào)制器，其產(chǎn)生的波形為脈沖波而不是正弦波。VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6 應(yīng)選擇低頻小功率型的。這里 VT1 和VT2 為晶體三極管可選擇 KSP14 型，VT3、VT4、VT5 和 VT6 為場效應(yīng)管可選擇為IRF

33、740 型。限流電阻可選擇 10、1、4.7、3.3的經(jīng)典取值。C1、C2 和KKKKC3 均為平滑輸出的吸收電容。C1 和 C2 可取為 10，C3 取為 0.01。FF圖圖 9 9 DC/ACDC/AC 轉(zhuǎn)換電路圖轉(zhuǎn)換電路圖圖圖 10 簡化圖簡化圖2.3.5 TL494 芯片 外圍電路電路結(jié)構(gòu)如圖 11，包含過熱保護電路及振蕩電路。15 腳為芯片 TL494 的反相輸入端，16 為同相輸入端，電路正常情況下 15 腳電壓應(yīng)略高于 16 腳電壓才能保證誤差比較器 II 的輸出為低電平，才能使芯片內(nèi)兩個三極管正常工作。因為芯片內(nèi)置 5V 基準電壓源，負載能力為 10mA。所以 15 腳電壓應(yīng)高

34、于 5V。15 腳電壓計算式為： (4)12212URRRRt這里為正溫度系數(shù)熱敏電阻，常溫阻值可在 150300范圍內(nèi)任選，適當(dāng)選大寫Rt可提高過熱保護電路啟動的靈敏度。這里取 200。R1 取 36，R2 取 39，則 15KK腳電壓為 6.22V。符合要求。該脈寬調(diào)制器的振蕩頻率為 50KHz，由公式（1）知，圖中 C2、R3 為芯片的振蕩元件。C2 即為，R3 即為。其中1FoscCtRt CtRt取為 50KHz，C2 取 4700，則 R3 取 4.3。FoscpFK圖圖 1111 TL494TL494 芯片芯片 I I 外圍電路外圍電路2.3.6 TL494 芯片 外圍電路電路結(jié)

35、構(gòu)如圖 12，同樣 15 腳為芯片 TL494 的反相輸入端，16 腳為同相輸入端，電路正常情況下 15 腳電壓應(yīng)略高于 16 腳電壓才能保證誤差比較器 II 的輸出為低電平，才能使芯片內(nèi)兩個三極管正常工作。因為芯片內(nèi)置 5V 基準電壓源，由圖可知 15 腳的電壓為 5V，16 腳的電壓為 0V。芯片內(nèi)置比較器 II 的輸出為低電平。5 腳和 6 腳為振蕩器的定時電容和定時電阻接入端。因為要使輸出頻率為 50Hz，由公式知：1FoscCtRt 當(dāng)取為 220時， ，可取為 0.1。C1 和 R2 是芯片的振蕩元件，RtK89.09 10 FCtF即是 R2 取值為 220，C1 取值為 0.1

36、。芯片的 8 腳和 11 腳接逆變電路 II，4 腳接KF輸入過壓保護電路。電容 C2 取值為 47，電阻 R3 取值為 10，當(dāng)輸入過壓保護電FK路啟動后，使電容 C2 對 R3 放電，使 4 腳保持為低電平，使 TL494 芯片 II 的電路維持一端時間，直到 C2 放電完畢，則使 4 腳為高電平，抬高死區(qū)電壓，從而使芯片 II 停止工作。圖圖 1212 TL494TL494 芯片芯片 IIII 外圍電路外圍電路2.3.7 該逆變電源的整機電路原理圖(附錄 A)2.3.8 該電路的元件參數(shù)表(附錄 B)3 調(diào)試該逆變電源在接通 12V 直流電源后，LED 指示燈亮，說明電路工作正常。由于該電路設(shè)有上電軟啟動9功能，在接通電源后要等 7S 左右才有 220V 直流輸出。若發(fā)生輸入電流過大、輸出電壓過大或者電路工作環(huán)境過熱的情況均會使 LED 指示燈變暗，說明逆變電路停止工作。若在接通電源后要等 10S 左右指示燈還