DCAC逆变电源的设计

目录

1引言 (3)

2设计说明书 (4)

2.1概述 (4)

2.1.1该逆变电源的基本构成和原理 (4)

2.1.2逆变电源的技术性能指标及主要特点 (6)

2.2逆变电源的主要原器件及其特性 (6)

2.2.1 TL494电流模式PWM控制器 (6)

2.2.2场效应管 (10)

2.2.3 三极管 (10)

2.3 各部分支路电路设计及其参数计算 (11)

2.3.1 DC/DC变换电路（附工作指示灯） (11)

2.3.2 输入过压保护电路 (12)

2.3.3输出过压保护电路 (13)

2.3.4 DC/AC变换电路 (14)

2.3.5 TL494芯片I外围电路 (16)

2.3.6 TL494芯片II外围电路 (17)

2.3.7 该逆变电源的整机电路原理图（附录A） (18)

2.3.8 该电路的元件参数表（附录B） (18)

3 调试 (19)

参考文献 (24)

摘要

该设计主要应用开关电源电路技术有关知识。涉及模拟集成电路、电源集成电路、直流稳压电路、开关稳压电路等原理，充分运用芯片TL494的固定频率脉冲宽度调制电路及场效应管（N沟道增强型MOSFET）的开关速度快、无二次击穿、热稳定性好的优点而组合设计的电路。该逆变电源的主要组成部分为：DC/DC电路、输入过压保护电路、输出过压保护电路、过热保护电路、DC/AC变换电路、振荡电路、全桥电路。在工作时的持续输出功率为150W，具有工作正常指示灯、输出过压保护、输入过压保护以及过热保护等功能。该电源的制造成本较为低廉，实用性强，可作为多种便携式电器通用的电源。

1引言

目前逆变电源应用广泛，但是电路复杂，价格比较昂贵，为此设计一款逆变电源。该电源主要应用开关电源电路技术的有关知识，涉及模拟集成电路、电源集成电路、直流稳压电路、开关稳压电路等原理，充分运用芯片TL494的固定频率脉冲宽度调制电路和场效应管（N沟道增强型MOSFET）的开关速度快、无二次击穿、热稳定性好的优点与三极管一起构成的组合设计电路。

该逆变电源可将电瓶的12V直流电转换为220V/50HZ的交流电，供数码相机CD 机、MD唱机、笔记本电脑、小型录像机、电动剃须刀、手机等便携式产品使用。因此具有相当强的通用性。

该逆变电源在工作时的持续输出功率为150W，并且具有输出过压保护、输入过压保护以及过热保护等功能。该电源的制造成本较为低廉，千台以上数量的批产成本仅在40元/台左右，并且当印制板的尺寸不受限制时，可以将输出功率做到200W以上，因此该逆变电源几乎可以替代目前市场上所售的各种逆变器或者逆变电源产品，其应用前景十分广阔。

2设计说明书

2.1概述

2.1.1该逆变电源的基本构成和原理

（1）基本构成

该设计电路的方框图如图1。该电路由12V直流输入、输入过压保护电路、过热保护电路、逆变电路I、220V/50KHZ整流滤波、逆变电路II、输出过压保护电路等组成。逆变电路I、逆变电路II的框图分别见图2、图3。逆变电路又包括频率产生电路（50KHZ和50HZ PWM脉冲宽度调制电路）、直流变换电路（DC/DC）将12V 直流转换成220V直流、交流变换电路（DC/AC）将12V直流变换为220V交流。

逆变电路I原理如图2所示。此电路的主要功能是将12V直流电转换为220V/50KHZ的交流电。

逆变电路II如图3所示。此电路的主要功能是将220V直流电转换为220V/50HZ 的交流电。全桥电路以50HZ的频率交替导通，产生50HZ交流电。

（2）电路工作原理

输入12V直流电源电压，经过逆变电路I得到220V/50KHZ的交流电，次交流电在经过整流滤波电路得到220V高压直流电，然后经过逆变II得到220V/50HZ交流电。其中输入过压保护电路、输出过压保护电路、过热保护电路构成整个电路的保护电路。一旦输入电压出现过大或者过小时，保护电路立即启动，然后停止逆变电路I的工作。过热保护电路是当电路工作温度过高时，启动保护使逆变电路I停止工作。输出过压保护电路与逆变电路II构成反馈回路，一旦电路输出异常则停止逆变电路II的工作。在逆变电路I中使用一块TL494芯片产生50KHZ的脉冲频率，经过变压器推挽电路将12V直流转换成220V/50KHZ的交流电。在逆变电路II中再使用一块

TL494芯片产生50HZ的脉冲波，全桥电路以50HZ的频率交替导通，从而将220V 直流和50HZ脉冲电路整合，然后输出220V/50HZ的交流电。在该电路中都是利用TL494的输出端作为逆变电路工作状态的控制端。

2.1.2逆变电源的技术性能指标及主要特点

（1）输入：12V直流（汽车储蓄电池）。

（2）输出：220V交流（非正弦波）。

（3）输出功率：大于100W。

（4）具有输入过压保护和输出过压保护。

（5）有过热保护功能。

（6）可作为多种电器的通用电源。

（7）含有工作正常指示灯。

2.2逆变电源的主要原器件及其特性

2.2.1 TL494电流模式PWM控制器

TL494是一种固定频率脉冲宽度调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛用于单端正激双管式、半桥式以及全桥式开关电源。TL494有SO——16和PDIP——16两种封装形式，以适应不同场合的要求。

（1）主要特征

集成了全部的脉冲宽度调制电路。

TL494内置线性锯齿波振荡器，外置振荡元件仅两个（一个电阻和一个电容）。

TL494内置误差放大器。

TL494内置5V参考基准电压源。

可调整死区时间。

TL494内置功率晶体管，可提供500MV的驱动能力。

有推或拉两种输出方式。

（2）引脚设置及其功能