逆变器的原理图
太阳能光伏并网逆变器的原理PPT
• 操作步骤 •步骤 1 在主界面,点击“设置〞,进入用 户及密码设置界面
•步骤 2 设置正确的“用户名〞和“密码
步骤 3 点击“保护参数〞,进入“保护参数〞界面 • 步骤 4 设置“绝缘阻抗保护点〞、“开机软启动时间〞
“电网短时中断判断时间〞及“快速启动梯度〞。 • “绝缘阻抗保护点〞参数,设置范围为“0.033Ω ~
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11、防止不必要的电路板接触。 12、遵守静电防护标准,佩戴防静电手环。 13、注意并遵守产品上的警告标识。 14、操作前初步目视检查设备有无损坏或其它危 险状态。 15、注意逆变器热外表。例如功率半导体的散热 器等,在逆变器断电后一段时间内,仍保持较高 温度。
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五.逆变器安装位置的要求: 1、勿将逆变器安装在阳光直射处。否那么可能会导致 额外的逆变器内部温度,逆变器为保护内部元件将降 额运行。甚至温度过高引发逆变器温度故障。 2、选择安装场地应足够巩固能长时间支撑逆变器的重 量。 3、所选择安装场地环境温度为-25°C ~ 50°C,安装 环境清洁。 4、所选择安装场地环境湿度不超过 95%,且无凝露 5、逆变器前方应留有足够间隙使得易于观察数据以及 维修。
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2.高频环节逆变技术 高频环节逆变电路如图2 所示,就是利用高频变
压器替代低频变压器进展能量传输、并实现变流装置 的一、二次侧电源之间的电器隔离,从而减小了变压 器的体积和重量,降低了音频噪音,此外逆变器还具 有变换效率高、输出电压纹波小等优点。此类技术中 也有不用变压器隔离的,在逆变器前面直接用一级高 频升压环节,这级高频环节可以提高逆变侧的直流电 压,使得逆变器输出与电网电压相当,但是这样方式 没有实现输入输出的隔离,比较危险,相比这两种技 术来讲,高频环节的逆变器比低频逆变器技术难度高 、造价高、拓扑构造复杂。
正弦波逆变器原理图
正弦波逆变器原理图,有方波输出和正弦波输出的。
方波输出的逆变器效率高,但对于都是为正弦波电源设计的电器来说,使用总是不放心,虽然可以适用于许多电器,但部分电器就不适用,或用起来电器的指标会变化。
正弦波输出的逆变器就没有这方面的缺点,却存在效率低的缺点。
为此笔者设计了一款高效率正弦波逆变器,其电路如图1。
该电路用12V电池供电。
先用一片倍压模块倍压为运放供电。
可选取ICL7660或MAX1044。
运放1产生50Hz正弦波作为基准信号。
运放2作为反相器。
运放3和运放4作为迟滞比较器。
其实运放3和开关管1构成的是比例开关电源。
运放4和开关管2也同样。
它的开关频率不稳定。
在运放1输出信号为正相时,运放3和开关管工作。
这时运放2输出的是负相。
这时运放4的正输入端的电位(恒为0)总比负输入端的电位高,所以运放4输出恒为1,开关管关闭。
在运放1输出为负相时,则相反。
这就实现了两开关管交替工作。
下面论述一下开关管是怎么工作的。
当基准信号比检测信号,也即是运放3或4的负输入端的信号比正输入端的信号高一微小值时,比较器输出0,开关管开,随之检测信号迅速提高,当检测信号比基准信号高一微小值时,比较器输出1,开关管关。
这里要注意的是,在电路翻转时比较器有个正反馈过程,这是迟滞比较器的特点。
比如说在基准信号比检测信号低的前提下,随着它们的差值不断地靠近,在它们相等的瞬间,基准信号马上比检测信号高出一定值。
这个“一定值”影响开关频率。
它越大频率越低。
这里选它为0.1~0.2V。
C3,C4的作用是为了让频率较高的开关续流电流通过,而对频率较低的50Hz信号产生较大的阻抗。
C5由公式:50= 算出。
L一般为70H,制作时最好测一下。
这样C为0.15μ左右。
R4与R3的比值要严格等于0.5,大了波形失真明显,小了不能起振,但是宁可大一些,不可小。
开关管的最大电流为:I==25A 。
这里较详细的讨论一下L1,L2的选值。
把负载电等效回变压器的输入端,其电路为图2。
三相逆变器电路原理和工作过程图文说明
三相逆变器电路原理和工作过程图文说明单相逆变器电路由于受到功率开关器件的容量、零线(中性线)电流、电网负载平衡要求和用电负载性质等的限制,容量一般都在100kV A以下,大容量的逆变电路大多采用三相形式。
三相逆变器按照直流电源的性质不同分为三相电压型逆变器和三相电流型逆变器。
1.三相电压型逆变器。
电压型逆变器就是逆变电路中的输入直流能量由一个稳定的电压源提供,其特点是逆变器在脉宽调制时的输出电压的幅值等于电压源的幅值,而电流波形取决于实际的负载阻抗。
三相电压型逆变器的基本电路如图6-15所示。
该电路主要由6只功率开关器件和6只续流二板管以及带中性点的直流电源构成。
图中负载L和R表示三相负载的各路相电感和相电阻。
图6-15 三相电压型逆变器电路原理图图6-15三相电压型逆变器电路原理图功率开关器件VT1~VT6在控制电路的作用下,控制信号为三相互差1200的脉冲信号时,可以控制每个功率开关器件导通180度或120度,相邻两个开关器件的导通时间互差60度逆变器三个桥臂中上部和下部开关元件以180度间隔交替开通和关断,VT1~VT6以60度的电位差依次开通和关断,在逆变器输出端形成a、b、c三相电压。
控制电路输出的开关控制信号可以是方波、阶梯波、脉宽调制方波、脉宽调制三角波和锯齿波等,其中后三种脉宽调制的波形都是以基础波作为载波,正弦波作为调制波,最后输出正弦波波形。
普通方波和被正弦波调制的方波的区别如图6-16所示,与普通方波信号相比,被调制的方波信号是按照正弦波规律变化的系列方波信号,即普通方波信号是连续导通的,而被调制的方波信号要在正弦波调制的周期内导通和关断N次。
方波调制波形图6-16 方波与被调制方波波形示意图2.三相电流型逆变器。
电流型逆变器的直流输入电源是一个恒定的直流电流源,需要调制的是电流,若一个矩形电流注入负载,电压波形则是在负载阻抗的作用下生成的。
在电流型逆变器中,有两种不同的方法控制基波电流的幅值,一种方法是直流电流源的幅值变化法,这种万法使得交流电输出侧的电流控制比较简单;另一种方法是用脉宽调制来控制基波电流。
逆变器电气原理接线图
04DC05 黑色 182 cm BVR-1.5(黑)
-DC(铜排):5
04DC06 黑色 200 cm BVR-1.5(黑)
-DC(铜排):6
-X6
10407
20408
-P5
黑色 182 cm
黑色 200 cm
BVR-1.5(黑) BVR-1.5(黑)
PV电压灯板 J1 J2
-U1 功率模块A
P1 P3
0404 黑色 120 cm RVV4*0.3
0405 黑色 120 cm RVV4*0.3
0406 黑色 120 cm RVV4*0.3
-DCS.24 / 7.1 -DCS.-24 / 7.0 -DCS.M / 7.0 -DCS.G / 7.0
-S1
V+ V- M GND
直流电流传感器
+DC(铜排):3
-DW.C(铜排):6
05A04 黑色 174 cm BVR-1.0(黑)
05B04 黑色 174 cm BVR-1.0(黑)
05C04 黑色 174 cm BVR-1.0(黑)
-DW.C(铜排):3
-DW.C(铜排):4
-DW.C(铜排):5
-DW.C(铜排):6
05A09 黑色 54.2 cm BVR-16(黑)
1
2
3
4
5
A
B
C D E
F G
H
I
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
C
D E
F
G
H
设 计 王佳渊 校 核 袁育新 批 准 马超群
版本 V1.0 日期 2014/8/15
详解逆变器电路工作原理
逆变器位置分布和接法
4. 逆变器的性能测试 测试电路见图9.这里测试用的输入电源采用内阻低、放电电流大(一般大于 100A )的12V 汽 车电瓶,可为电路提供充足的输入功率。测试用负载为普通的电灯泡。测试的方法是通过改 变负载大小,并测量此时的输入电流、电压以及输出电压。输出电压随负荷的增大而下降, 灯泡的消耗功率随电压变化而改变。 我们也可以通过计算找出输出电压和功率的关系。 但实 际上由于电灯泡的电阻会随受加在两端电压变化而改变, 并且输出电压、 电流也不是正弦波, 所以这种的计算只能看作是估算。
图4 MOS 场效应管电源开关电路
由以上分析我们可以画出原理图中 MOS 场效应管电路部分的工作过程(见图 5) 。工作原理 同前所述。这种低电压、大电流、频率为 50Hz 的交变信号通过变压器的低压绕组时,会在 变压器的高压侧感应出高压交流电压,完成直流到交流的转换。这里需要注意的是,在某些 情况下,如振荡部分停止工作时,变压器的低压侧有时会有很大的电流通过,所以该电路的 保险丝不能省略或短接。
图3 场效应管驱动电路
由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大振幅为 0~5V ,为充分驱动电源开关电路,这 里用 TR1、 TR2将振荡信号电压放大至 0~12V.如图 3所示。 2.3MOS 场效应管电源开关电路 下面简述一下用 C-MOS 场效应管 (增强型 MOS 场效应管) 组成的应用电路的工作过程 (见 图4) 。电路将一个增强型 P 沟道 MOS 场效应管和一个增强型 N 沟道 MOS 场效应管组合在 一起使用。当输入端为低电平时, P 沟道 MOS 场效应管导通,输出端与电源正极接通。当 输入端为高电平时, N 沟道 MOS 场效应管导通,输出端与电源地接通。在该电路中, P 沟 道 MOS 场效应管和 N 沟道 MOS 场效应管总是在相反的状态下工作,其相位输入端和输出 端相反。通过这种工作方式我们可以获得较大的电流输出。同时由于漏电流的影响,使得栅 压在还没有到0V ,通常在栅极电压小于 1到2V 时,MOS 场效应管既被关断。不同场效应管 其关断电压略有不同。也正因为如此,使得该电路不会因为两管同时导通而造成电源短路。
太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图
跟着生态环境的日趋恶化,人们渐渐认识到一定走可连续发展的道路,一定达成从增补能源向代替能源的过渡。
光伏并网是太阳能利用的发展趋向,光伏发电系统将主要用于调峰电站和屋顶光伏系统。
在光伏并网系统中,并网是中心部分。
当前并网型系统的研究主要集中于DC-DC和 DC-AC 两级能量变换的构造。
DC-DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其追踪最大功率点;DC-AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位,同时获取单位功率因数。
此中DC-AC 是系统的重点设计。
太阳能光伏并网系统构造图如图 1 所示。
本系统采纳两级式设计,前级为升压斩波器,后级为全桥式逆变器。
前级用于最大功率追踪,后级实现对并网电流的控制。
控制都是由DSP芯片 TMS320F2812 协调达成。
图1 光伏并网系统构造图逆变器的设计太阳能并网逆变器是并网发电系统的中心部分,其主要功能是将发出的直流电逆变为单相沟通电,并送入电网。
同时实现对中间电压的稳固,便于前级升压斩波器对最大功率点的追踪。
而且拥有完美的并网保护功能,保证系统能够安全靠谱地运转。
图 2 是并网逆变器的原理图。
图2 逆变器原理框图控制系统以TI 企业的TMS320F2812 为中心,能够实现反应信号的办理和A/D 变换、DC/DC 变换器和PWM 逆变器控制脉冲的产生、系统运转状态的监督和控制、故障保护和存储、 485 通信等功能。
实质电路中的中间电压VDC、网压、并网电流和太阳能电池的电压电流信号采样后送至F2812 控制板。
控制板主要包含:CPU及其外头电路,信号检测及调治电路,驱动电路及保护电路。
此中信号检测及调治单元主要达成强弱电隔绝、电平变换和信号放大及滤波等功能,以知足DSP 控制系统对各路信号电平范围和信号质量的要求。
驱动电路起到提升脉冲的驱动能力和隔绝的作用。
保护逻辑电路则保证发生故障时,系统能从硬件上直接封闭输出脉冲信号。
在实现同频的条件下可用矢量进行计算,从图 3 能够看出逆变器输出端存在如图3a 所示的矢量关系,关于光伏并网逆变器的输入端有以下基本矢量关系式:Vac=Vs+jωL·IN+RS·IN (1)式中 Vac—电网基波电压幅值,Vs—逆变器输出端基波幅值。
什么是逆变器-逆变器原理图_逆变器工作原理
什么是逆变器?逆变器原理图_逆变器工作原理逆变器(Inverter),又称为变流器、反流器,与整流器刚好相反,是一种可将直流电转变为220V沟通电的仪器。
可分为半桥逆变器、全桥逆变器等,现已广泛适用于电脑、电视、空调、冰箱、风扇等设备中。
一、逆变器原理图逆变器由逆变桥、掌握规律和滤波电路组成,其原理图如下图所示,包括输入接口、电压启动回路、MOS开关管、直流变换回路、PWM掌握器、反馈回路、LC振荡及输出回路、负载等几个部分。
二、逆变器原理首先,让我们先来看看逆变器的各个组成部分起到的都是什么作用吧1、输入接口:在输入部分有三个接口,分别输入12V直流电压VIN、工作使能电压ENB、Panel电流掌握DIM三种信号。
其中VIN 由Adapter(适配器)供应;ENB由MCU(单片机)供应,其值为0或3V,当ENB为0V时,表示逆变器未处于正常工作状态,当ENB为3V时,表示逆变器处于正常工作状态;DIM由主板供应,其值在0~5V间变化,反馈给PWM掌握器的DIM值越小,逆变器向负载供应的电流越大。
2、电压启动回路:接收工作使能电压ENB,当ENB为3V时,点亮Panel的背光灯灯管,表示逆变器处于正常工作状态。
3、PWM掌握器:接收Panel电流掌握DIM信号,完成过压爱护、欠压爱护、短路爱护、脉冲宽度调制等功能。
4、直流变换回路:由MOS开关管和储能电感构成,当接收到12V直流电压VIN后,MOS管便开头做开关动作,使得直流电压对电感进行循环的充电放电,从而得到沟通电压。
5、LC振荡及输出回路:用以保证灯管启动时需要的1600V电压,并在其启动后将电压降至800V。
6、反馈回路:当逆变器处于正常工作状态时,用以稳定其电压输出。
总而言之,逆变器的工作原理就是首先通过震荡电路将直流电变为沟通电,其次通过线圈升压得到方形波沟通电,最终通过整流得到正弦波沟通电的过程。
关于逆变器MPPT的工作原理
关于MPPT的工作原理摘要MPPT即“最大功率点跟踪”(Maximum Power Point Tracking)的简称,是传统太阳能充放电控制器的升级换代产品。
其功能为,控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压,并追踪最高电压电流值(最大功率),使系统得以最高的效率对蓄电池充电。
关于最大功率点MPP,太阳能光伏阵列的输出特性具有非线性的特点,并且输出受太阳幅照度,环境温度和负载影响,只有在某一输出电压值时,光伏阵列的输出功率才能达到最大值,这时光伏阵列的工作点就达到了输出功率电压曲线的最高点。
MPPT-最大功率点追踪的工作原理:在一个规定的周期内,微处理器定期地主动调节PWM的占空比D,改变太阳能电池的输出电流,从而引起太阳能电池的输出电压变化,检测太阳能电池输出电压及输出电流,计算出太阳能电池阵列的输出功率,然后根据最大功率点跟踪策略寻找最大功率点的位置。
MPPT的简单模型如下:(个人认为,其最简原理和我们求电池最大输出效率模型相似,即寻找与内阻相等的负载点功率)图1 MPPT原理的最简等效模型RS为太阳能电池板的等效输出电阻,RL为MPPT端的等效负载电阻。
当外界条件变化时,RS也跟着变化了,这是为了满足最大的功率输出,通过调整MPPT端的负载电阻与之匹配,当RS = RL时,功率输出最大,也就是我们说的MPP点。
RL实时跟随RS变化的方法叫做MPPT算法。
带MPPT的逆变器原理框图:图2 逆变器中MPPT原理框图目前国在用的几种MPPT方法有:扰动观察法、电导增量法、恒定电压法、短路电流法、实际测量法、直线近似法、间隙扫描法。
前三者为目前最常用的方法,以下就三种方法详细说明:一、扰动观察法扰动观察法的原理为:由于太阳能电池的P-V曲线我们是可以从实时功率系统中得到,当太阳能电池的工作在最大功率点的左侧时,dP/dV>0(斜率);而在最大功率点的右侧时,dP/dV<0;在最大功率点时,dP/dV=0。
逆变器的工作原理与原理
逆变器的工作原理与原理逆变器是将直流电转换为交流电的一种电子装置。
其主要工作原理是利用整流器将直流电源输出的直流电转换为变化的脉冲,并经过滤波器将脉冲信号转换为平滑的直流电源。
然后再通过逆变器将直流电转换为交流电。
逆变器的工作原理可以简单分为以下几个步骤:1. 直流电源供应:逆变器首先接收来自直流电源的输入。
直流电源可以来自太阳能电池板、蓄电池等直流电源设备。
2. 桥式整流器:逆变器通过桥式整流器将输入的直流电源转换为交替变化的脉冲信号。
桥式整流器由四个二极管组成,用于实现单向导通,并使得电流能通过两个交流输出端之间进行。
3. 滤波器:转换为交替变化的脉冲信号后,逆变器通过滤波器将脉冲信号转换为平滑的直流电源。
滤波器主要由电感和电容组成,通过对不同频率的信号进行滤波,达到去除脉冲信号、稳定输出电流的目的。
4. 逆变器:经过滤波器转换为直流电源后,逆变器将直流电源转换为交流电。
逆变器实际上是一个交变电流源,它通过高频开关器件(如MOSFET、IGBT等)来切换电流的方向,从而产生交流电。
逆变器根据需要可以输出不同的电压和频率的交流电。
5. 输出端:逆变器的输出端连接负载设备。
可以通过逆变器输出的交流电来供应各种负载设备,如家用电器、工业设备等。
逆变器输出电流的参数(电压、频率、波形等)根据应用的需要进行调整。
逆变器的工作原理是通过电子器件进行电压和电流的转换,经过一系列的电路调整,将输入的直流电转换为输出的交流电。
逆变器的核心组件是高频开关器件,它的开关速度非常快,能够实现频率的高效调整。
同时,逆变器还通过电容、电感等元件进行滤波和稳压控制,以确保输出交流电的质量和稳定性。
逆变器的工作原理和原理可以用下图来表示:![逆变器示意图](总结起来,逆变器的工作原理是将直流电源经过桥式整流器和滤波器的处理,转换为平滑的直流电源,再经过逆变器的高频开关器件进行交变电流的输出,最后连接负载设备供应电能。
逆变器在现代社会中被广泛应用于太阳能、风能等可再生能源领域,以及家庭用电、工业机械等领域,为人们的生产和生活提供了方便和便利。
逆变器工作原理图
逆变器工作原理图
逆变器工作原理:由交流变换成直流叫整流,反之,由直流变成交流叫做逆变.在本中频装置中用到两种情况的逆变,一种是直流逆变成中频交流,由感应圈输出.另一种是直流逆变成工频交流,输送到电网去.本图属于前者.简述工作过程:如果先触发1.4号二个可控硅这时电流由直流电源Ud的正端-1号可控硅-负载-4号可控硅-Ud负端,如图黑实线所示.经过半个周期后再触发2,3号可控硅.而1.4号可控硅关断,这时电流从Ud正端-2号可控硅-负载-3号可控硅-Ud负端,如图虚线所示.在二个半周中负载电流改变了方向,负载电流变成了交流.图中LK是限流电抗,当可控硅触发后,它的电流将从无到有以很高的速度增长,即可控硅的电流变化率di/dt很大必须要有LK限制di/dt 以免超过可控硅的允许值而损坏.。
逆变器原理图_框图
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。
图1电路中,由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路。
由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、滤波电路VD5-VD8、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路,最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用。
图1中IC1、IC2采用了TL494CN(或KA7500C)芯片,构成车载逆变器的核心控制电路。
TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片,其尾缀字母CN表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构,工作温度范围为0℃-70℃,极限工作电源电压为7V~40V,最高工作频率为300kHz。
TL494芯片内置有5V基准源,稳压精度为5 V±5%,负载能力为10mA,并通过其14脚进行输出供外部电路使用。
TL494芯片还内置2只NPN图二本逆变器输入端为汽车蓄电池(+12V,4.5Ah),输出端为工频方波电压(50Hz,220V)。
其系统主电路和控制电路框图如图1所示,采用了典型的二级变换,即DC/DC变换和DC/AC逆变。
12V直流电压通过推挽式变换逆变为高频方波,经高频升压变压器升压,再整流滤波得到一个稳定的约320V直流电压;然后再由桥式变换以方波逆变的方式,将稳定的直流电压逆变成有效值稍大于220V的方波电压,以驱动负载。
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当前位置:首页 > 资料下载 > 逆变器的原理图逆变器的原理图 2009-09-04 10:38 来源:网络【免责声明】本站部分文章来源于网络,其版权归原作者所有,本站搜集整理仅供网友学习参考之用。
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一市场上常见款式车载逆变器产品的主要指标输入电压:DC 10V~14.5V;输出电压:AC 200V~220V±10%;输出频率:50Hz±5%;输出功率:70W ~150W;转换效率:大于85%;逆变工作频率:30kHz~50kHz。
二常见车载逆变电源产品的电路图及工作原理目前市场上销售量最大、最常见的车载逆变电源的输出功率为70W-150W,逆变电源电路中主要采用TL494或KA7500芯片为主的脉宽调制电路。
一款最常见的车载逆变电源电路原理图见图1。
车载逆变电源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。
1.车载逆变电源电路工作原理图1电路中,由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路。
由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz 整流、滤波电路VD5-VD8、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路,最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用。
图1中IC1、IC2采用了TL494CN(或KA7500C)芯片,构成车载逆变电源的核心控制电路。
TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片,其尾缀字母CN表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构,工作温度范围为0℃-70℃,极限工作电源电压为7V~40V,最高工作频率为300kHz。
TL494芯片内置有5V基准源,稳压精度为5 V±5%,负载能力为10mA,并通过其14脚进行输出供外部电路使用。
TL494芯片还内置2只NPN功率输出管,可提供500mA的驱动能力。
TL494芯片的内部电路如图2所示。
图1电路中IC1的15脚外围电路的R1、C1组成上电软启动电路。
上电时电容C1两端的电压由0V逐步升高,只有当C1两端电压达到5V以上时,才允许IC1内部的脉宽调制电路开始工作。
当电源断电后,C1通过电阻R2放电,保证下次上电时的软启动电路正常工作。
IC1的15脚外围电路的R1、Rt、R2组成过热保护电路,Rt为正温度系数热敏电阻,常温阻值可在150 Ω~300Ω范围内任选,适当选大些可提高过热保护电路启动的灵敏度。
热敏电阻Rt安装时要紧贴于MOS功率开关管VT2或VT4的金属散热片上,这样才能保证电路的过热保护功能有效。
IC1的15脚的对地电压值U是一个比较重要的参数,图1电路中U≈Vcc×R2÷ (R1+Rt+R2)V,常温下的计算值为U≈6.2V。
结合图1、图2可知,正常工作情况下要求IC1的15脚电压应略高于16脚电压(与芯片14脚相连为5V),其常温下6.2V的电压值大小正好满足要求,并略留有一定的余量。
当电路工作异常,MOS功率管VT2或VT4的温升大幅提高,热敏电阻Rt的阻值超过约4kΩ时,IC1内部比较器1的输出将由低电平翻转为高电平,IC1的3脚也随即翻转为高电平状态,致使芯片内部的PWM 比较器、“或”门以及“或非”门的输出均发生翻转,输出级三极管VT1和三极管VT2均转为截止状态。
当IC1内的两只功率输出管截止时,图1电路中的VT1、VT3将因基极为低电平而饱和导通,VT1、VT3导通后,功率管VT2和VT4将因栅极无正偏压而处于截止状态,逆变电源电路停止工作。
IC1的1脚外围电路的VDZ1、R5、VD1、C2、R6构成12V输入电源过压保护电路,稳压管VDZ1的稳压值决定了保护电路的启动门限电压值,VD1、C2、R6还组成保护状态维持电路,只要发生瞬间的输入电源过压现象,保护电路就会启动并维持一段时间,以确保后级功率输出管的安全。
考虑到汽车行驶过程中电瓶电压的正常变化幅度大小,通常将稳压管VDZ1的稳压值选为15V或16V较为合适。
IC1的3脚外围电路的C3、R5是构成上电软启动时间维持以及电路保护状态维持的关键性电路,实际上不管是电路软启动的控制还是保护电路的启动控制,其最终结果均反映在IC1的3脚电平状态上。
电路上电或保护电路启动时,IC1的3脚为高电平。
当IC1的3脚为高电平时,将对电容C3充电。
这导致保护电路启动的诱因消失后,C3通过R5放电,因放电所需时间较长,使得电路的保护状态仍得以维持一段时间。
当IC1的3脚为高电平时,还将沿R8、VD4对电容C7进行充电,同时将电容C7两端的电压提供给IC2的4脚,使IC2的4脚保持为高电平状态。
从图2的芯片内部电路可知,当4脚为高电平时,将抬高芯片内死区时间比较器同相输入端的电位,使该比较器输出保持为恒定的高电平,经“或”门、“或非”门后使内置的三极管VT1和三极管VT2均截止。
图1电路中的VT5和VT8处于饱和导通状态,其后级的MOS管VT6和VT9将因栅极无正偏压而都处于截止状态,逆变电源电路停止工作。
IC1的5脚外接电容C4(472)和6脚外接电阻R7(4k3)为脉宽调制器的定时元件,所决定的脉宽调制频率为fosc="1".1÷ (0.0047×4.3)kHz≈50kHz。
即电路中的三极管VT1、VT2、VT3、VT4、变压器T1的工作频率均为50kHz左右,因此T1应选用高频铁氧体磁芯变压器,变压器T1的作用是将12V脉冲升压为220V的脉冲,其初级匝数为20×2,次级匝数为380。
IC2的5脚外接电容C8(104)和6脚外接电阻R14(220k)为脉宽调制器的定时元件,所决定的脉宽调制频率为 f osc="1".1÷(C8×R14)=1.1÷(0.1×220)kHz≈50Hz。
R29、R30、R27、C11、VDZ2组成XAC插座220V输出端的过压保护电路,当输出电压过高时将导致稳压管VDZ2击穿,使IC2的4脚对地电压上升,芯片IC2内的保护电路动作,切断输出。
车载逆变电源电路中的MOS管VT2、VT4有一定的功耗,必须加装散热片,其他器件均不需要安装散热片。
当车载逆变电源产品持续应用于功率较大的场合时,需在其内部加装12V小风扇以帮助散热。
2.电路中的元器件参数电路中各元器件的参数列于附表。
三.车载逆变器产品的维修要点由于车载逆变电源电路一般都具有上电软启动功能,因此在接通电源后要等5s-30s后才会有交流220V的输出,同时LED指示灯点亮。
当LED指示灯不亮时,则表明逆变电路没有工作。
当接通电源30s以上,LED指示灯还没有点亮时,则需要测量XAC输出插座处的交流电压值,若该电压值为正常的220V左右,则说明仅仅是LED指示灯部分的电路出现了故障;若经测量XAC输出插座处的交流电压值为0,则说明故障原因为逆变电源前级的逆变电路没有工作,可能是芯片IC1内部的保护电路已经启动。
判断芯片IC1内部保护电路是否启动的方法是:用万用表的直流电压挡测量芯片IC1的3脚对地直流电压值,若该电压在1V以上则说明芯片内部的保护电路已经启动了,否则说明故障原因是非保护电路动作所致。
若芯片IC1的3脚对地电压值在1V以上,表明芯片内部的保护电路已启动时,需进一步用万用表的直流电压挡测试芯片IC1的15、16脚之间的直流电压,以及芯片IC1的1、2脚之间的直流电压。
正常情况下,图1电路中芯片IC1的15脚对地直流电压应高于16脚对地直流电压,2脚对地的直流电压应高于1脚对地的直流电压,只有当这两个条件同时得到满足时,芯片IC1的3脚对地直流电压才能为正常的0V左右,逆变电路才能正常工作。
若发现某测试电压不满足上述关系时,只需按相应支路去查找故障原因,即可解决问题。
四.车载逆变电源产品的主要元器件参数及代换图1电路中的主要器件有驱动管SS8550、KSP44,MOS功率开关管IRFZ48N、IRF740A,快恢复整流二极管HER306以及PWM 控制芯片TL494CN (或KA7500C)。
SS8550为TO-92形式封装的PNP型三极管。
其引脚电极的识别方法是,当面向三极管的印字标识面时,引脚1为发射极E、2为基极B、3为集电极C。
SS8550的主要参数指标为:BVCBO=-40V,BVCEO=-25V,VCE(S)=-0.28V,VBE(ON)=-0.66V ,fT=200MHz,ICM=1.5A,PCM=1W,TJ= 150℃ ,hFE=85~160(B)、120~200(C)、160~300(D)。
与TO-92形式封装的SS8550相对应的表贴器件型号为S8550LT1,其封装形式为SOT-23。
SS8550为目前市场上较为常见、易购的三极管,价格也比较便宜,单只售价仅0.3元左右。
KSP44为TO-92形式封装的NPN型三极管。
其引脚电极的识别方法是,当面向三极管的印字标识面时,其引脚1为发射极E、2为基极B、3为集电极C。
KSP44的主要参数指标为:BVCBO=500V ,BVCEO=400V,VCE(S)=0.5V ,VBE(ON)=0.75V ,ICM=300mA ,PCM=0.625W ,TJ=150℃,hFE=40~200。
KSP44为电话机中常用的高压三极管,当KSP44损坏而无法买到时,可用日光灯电路中常用的三极管KSE13001进行代换。
KSE13001为FAIRCHILD公司产品,主要参数为BVCBO=400V,BVCEO=400V,ICM=100mA,PCM=0.6W,hFE=40~80。
KSE13001的封装形式虽然同样为TO-92,但其引脚电极的排序却与KSP44不同,这一点在代换时要特别注意。
KSE13001引脚电极的识别方法是,当面向三极管的印字标识面时,其引脚电极1为基极B、2为集电极C、3为发射极E。
IRFZ48N为TO-220形式封装的N沟道增强型MOS快速功率开关管。
其引脚电极排序1为栅极G、2为漏极D、3为源极S。