车载逆变电源

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信号输出。

图5.2中运算放大器的正向输入端的电压由R1和R3分压得到，而反向输入端的电压由稳压管箝位在＋9V，正常工作的时候，由三极管V导通，IR2110输出驱动信号，驱动晶闸管正常工作，实现逆变电源的设计。当蓄电池的电压下降超过预定值后，运算放大器开始工作，输出跳转为负，同时三级管V截止，向SG3525A的SD端输出高电平，封锁IR2110的输出驱动信号，此时没有逆变电压的输出。

由于设置的稳压值为9V，对照常用稳压管的参数表，用于欠压保护的稳压管型号为1N5239A,其稳压值为9.1V，最大耗散功率0.5W,最大工作电流为50mA。

图5.2 欠压保护电路图

5.1.3 过热保护电路

因为逆变电源频率很高，当接大功率负载时逆变器会发热，处于过热状态会影响一部分元器件的性能，会影响逆变器的使用寿命。因而在电路中加入过热保护电路，当温度高于某一个设定值时，逆变器立刻停止工作，使温度降低，从而实现对逆变器的过热保护。15脚为芯片TL494的反相输入端，16为同相输入端，电路正常情况下15脚电压应略高于16脚电压才能保证误差比较器II的输出为低电平，才能使芯片内两个三极管正常工作。因为芯片内置5V基准电压源，负载能力为10mA。所以15脚电压应高于5V。15脚电压U计算式为：

U=12×R5÷(R3+R4+R5) (5-1) 这里R4为正温度系数热敏电阻，常温阻值可在150～300?范围内任选，适当选大

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写可提高过热保护电路启动的灵敏度。这里取200?。R3取36KΩ，R5取39KΩ，C1为滤波电容，取值为100pF.则15脚电压为6.22V，符合要求。电路结构如图5-3所示：

图5.3 过热保护电路

5.1.4 输出过压保护电路

输出过压保护电路结构如图5.4所示：

图5.4 输出过压保护电路图

电阻R41和R42对输出电压进行采样，当输出电压过高时将导致稳压管D15击穿，使SG3525A芯片的10脚对地的电压升高，使芯片SG3525A停止输出驱动脉冲，切断输出。设允许输出的最高电压为230v。稳压管的稳压值一般规定为输出电压的130%～150%。后继电路为220V/50Hz输出，其中电阻R41为100KΩ，可取为4.7KΩ，根据电路分压知识，则R2上的电压为：

230×4.7÷104.7=10V (5-2)

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故稳压管的稳压值为10V.电容C16为0.1uF,用来滤波。

对照常用稳压管的参数表，用于输出过压保护的稳压管型号为1N5240A,其稳压值为10V,最大耗散功率为0.5W，最大工作电流为45mA，满足电路要求。 5.1.5 输出过流保护电路

输出电流保护电路如图5.5所示：

图5.5 输出过流保护电路图

电流采样由电流互感器T2完成，电流互感器的原边直接串联在逆变电源的输出端，原边的工频电流会在副边感生出感应电流。该感生电流经过整流滤波之后通过分压电阻R20转化为电压信号，然后将该电压信号输入到电压比较器U2A的反向端，通过与正向端的基准电压比较来输出相应的电平信号，该电平信号输入驱动芯片IR2110的控制端SD实现对电路的保护功能。

此处设定输出最大电流为1.2A,电流互感器的原副边匝数比为1：120.则当输出电流达到1.2A时，在副边会感生出10mA的电流，经过整流桥和滤波电容的整流滤波之后转换为稳定的直流电流，经过可变电阻R20后在运放的反向端输入一个电压，取R20为1K,则反向端电压为5V。调整R19，使得正向端的电压也为5V,则当电流大于1.2A时，运放输出低电平，则Q10集电极向IR2110的SD脚输出高电平，逆变器停止工作，从而实现过流保护。

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5.2 调试

逆变电源的设计的电路图不复杂，电路焊接完成后，用万用表检查所焊接的电路是否寸在问题，如漏焊、短路、断路、电容正反接、芯片反接等问题，检测完毕后，确保电路无误，再加电，对各个模块进行调试。在硬件调试中的主要问题是接入负载过小，造成电路停止工作，在对电路的检查过程中，发现没有电流流过芯片，在对12V直流电压源这个模块检查时发现是电感烧断。该逆变电源在接通12V直流电源后，指示灯亮，说明电路工作正常。由于该电路设有上电软启动功能，在接通电源后要等7S左右才有220V直流输出。若发生输入电流过大、输出电压过大或者电路工作环境过热的情况均会使LED指示灯变暗，说明逆变电路停止工作。若在接通电源后要等10S左右指示灯还没有点亮，说明逆变电路有问题或者灯极性安装反了。由于逆变电源的输入电流较大，而焊接电路所用的电感是LGA系列电感器，可忍受的最大电流为0.09-0.4A，远小于测试时电路的输入电流，所以被烧毁。在接入负载时，应接入高阻值的负载，以免电流过大，烧坏器件。

输出电压和频率，可通过改变外接电路来调节TL494的PWM值。TL494的外接电路有可变电阻器，通过改变阻值，可达到升压，调频的作用。在电路的测试中，若无输出电压，则电路存在问题，应检查TL494芯片3脚的电压值，若值大于1V，则芯片内部的保护电路有启动。若TL494的3脚电压高于1V，检查电路，保证TL494的15脚的直流电压高于16脚的直流电压，1脚的直流电压高于2脚的直流电压。TL494芯片的3脚电压值应为0V左右，同时满足以上两个条件，电路才能正常工作。

由于是电源的设计，在电路测试的过程中，应记录每一个模块的输出电压和电流，用于分析比较带负载能力和需要改良的地方。我在测试时，没有按照正确的步骤，不仅没有将各模块的输出记录下来，在带负载时，阻值过小，造成电路板的损坏，又缺少各模块输出数据，给电路检查带来不便。

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