小功率车载逆变电源的设计
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图 ３是 Ｄ ／ Ｃ变换 器 的 控制 电路 原 理 图 。 它 以 Ｔ ４ ４为 核 ＣＤ Ｌ９
心， 实现 Ｐ ＷＭ 控制 ， 利用其内部 的两 只运放构成 Ｐ 调节器实现输 Ｉ
出 电压 、 电流 的 双 闭环 控制 。 Ｔ ４ ４是 一 种性 能优 良的 脉 宽 调 制 控制 器 ，内含 以 下 电路 ：＋ Ｌ９
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｎ ｅ ｅ ｏ ｅ ｕ ｐ ｙ Ｐ Ｍ ｐ ａ ｅｓ ｉ ｅ ｏ ｔ ｌ ｙ ｒ ｓ ｉ ｖ ｒ ｒｐ ｗ ｒｓ ｐ ｌ Ｗ ｔ ｈ ｓ ｈ ｆ ｄ ｃ ｎ ｒ ｔ ｏ
［ 中图分类号 】Ｍ４４ ［ Ｔ ６ 文献标识码 】 ［ Ｂ 文章编号 】０ ０３ ８ （０ ７ ０ —０ ６０ １０ ．８ ６ ２ ０ ）６０ ３ —３
南 京 师 范 大 学 （ 苏 南 京 ２ ０ ４ ） 曹保 国 江 １０２
赵 芙 生
（ ０ ｎ ｏｍ ｌ ｎｖｒｔ Ｎ ｎ ｎ １０ ２ Ｃ ｉａ Ｃ ｏＢ ｏｕ Ｚ ａ ｕｈｎ Ⅳ ｇＮ ｒａ ｉ ｓｙ ａｊ ｇ２ ０ ４ ， ｈ ） ａ ａｇｏ ｈｏＦｓｅｇ Ｕ ｅｉ ， ｉ ｎ
关 键 词 ： 变 电源 逆
脉宽 调 制 移 相 控 制
Ａｂｓｒ ｃ ： ｔ ａ ｔ Ｔｈｉ ｐｅ ｎｒ ｄ ｅ ａ ｐｏ ｒｉｖ ｒｅ ｕｐ ｌ ｏ ｂ ｌ ｅ ｉｌ ． Ｔｈ ｉ ｉｃ ｉ ａ ｏ ｔ ｗｏ ｓａ ｅ ｔｕ ｔ ｅ ｏ ｓｐａ ｒｉｔｏ ｕｃ ｓ ａ ｌｗ ｗｅ ｎ ｅ ｔｒｓ ｐ ｙｆ ｒｍｏ ｉｅ ｖ ｈｃ ｅ ｅ ｍａｎ ｃｒ ｕｔ ｄ ｐ ｓｔ ｔｇ ｓｓｒ ｃｕｒ ｆＤＣ／ＤＣ ａ ｎｄ ＤＣ／ ＡＣ ｏ ｖ ｒｅ ， ＤＣ／ＡＣ ｎ ｅ ｅ ｄｏ ｓｐｈ ｓ ｈｉ ｅ ｏ ｔｏ ｅ ｈ ｉ ｕ ． Ｕｓｎ ｈｅ ｓｆｗａ ｅｏ ｉ ｇｅ ｃ ｐ ｍｉｒ ｃ ｍｐｕｅ ｏ ｇ ｎｅ ａｅ ｔｅ ｃ ｎ ｅ ｔｒ ｉ ｖ ｒ ｒａ ｐｔ ａ ｅ ｓ ｆ ｄ ｃ ｎｒ ｌｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｔ ｔ ｉｇ ｔ ｏｔ ｒ ｆｓｎ ｌ—ｈｉ ｃ ｏ ｏ ｔｒｔ ｅ ｒｔ ｈ ｓｇ ａ ｆｐｈ ｓ ｈｉ ｅ ｃ ｎｔ １ Ｔｈｅ ｄｒｖ ｎ ｏ ｔｕｔｖ ｌａ ｅ ｗａ ｅ ｏ ｈｅ ａ ｌ ｗｅ ｕ ｐｌ ｈ ｗｓ ｔ ａ ｈ ｐ ａ ｅ ｓ ｆｅ ｎ ｒｌ ｉｎ ｌｏ ａ ｅ ｓ ｆ ｄ ｏ ｒ ． ｔ ｏ ｉ ｅ ａ ｄ ｕｐ ｏｔｇ ｖ ｆ ｔ ｓ ｍｐ ｅ ｐｏ ｒ ｓ ｐ ｙ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｈ ｓ ｈｉ ｄ ｃｏ ｔｏ ｔ ｔ ｃ ｎｉｕｅ ｈ ｓ ｂｅ ｎ ａ ｉｅ Ｔ ｉ ｅ ｉｅ ｈ ｓｔ ｅ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｆｓｍｐ ｅ ｓｒ ｔ ｒ ， ｓ ｌ ｖ ｌ ｍｅ， ｌｗ ｉｈｔａ ｄ ｅ ｙｔ ｓ ｅ ｈ ｑ ａ ｅ ｒｌ ｚ ｄ． ｈ ｓ ｄ ｖｃ ａ ｈ ｄ ａ ｔｇ ｓ ｏ ｉ ｌ ｔｕｃｕ ｅ ｍａｌ ｏ ｕ ｅ ｏ ｗｅ ｇ ｎ ａ ｏ ｕ ｅ． ｓ
图 ２ ＤＣ Ｄ ／ Ｃ变 换 器 主 电路 原 理 图
＼
池 １Ｖ的低 压直流 电变换 成２ ０ ２ ６ Ｖ直流 电压 ， Ｃ Ａ Ｄ ／ Ｃ逆变器 则将 此直流 电压逆 变成修 正正弦波输 出， 有效值为２ ０ ２ Ｖ的交流 电， 以 带动负载。
（） Ｃ Ｄ ２ Ｄ ／ Ｃ变换器 的控制 电路
３ Ｄ Ｄ 变 换 电路 Ｃ／ Ｃ
（） Ｃ Ｄ １Ｄ ／ Ｃ变 换 主 电路 Ｄ ／ Ｃ变 换 采 用 推 挽式 电路 ， 图 ２所示 。原 边 中心 抽 头 接 ＣＤ 如
５ Ｖ基准 电源 、 误差放大器 ， 频率可变锯齿波振荡器 、ＷＭ 比较器 、 Ｐ
触发器 、 出控制 电路 、 输 输出晶体 管及死 区时间控制电路等， 其内
部 框 图 见 图 ４ 。 Ｔ ４ ４的 工 作 频 率 由其 ６脚 电阻 Ｒ Ｌ９ ３和 ５脚 电容 Ｃ ３决 定 为 ５ｋ ｚ 由 １ 输 出的基 准 电压 经 电阻 Ｒ ０Ｈ 。 ４脚 ８和 Ｒ ９分 压 后 得 到
维普资讯 http://www.cqvip.com
《 气 动 ） ０年 ２卷第 期 电 自 化２ ７ 第 ９ ６ ０
变 流 技 术
Ｐ ｗ ｅ ｎ ｅ ｔ ｒ ｏ ｒｌ ｖ ｒｅ
小功率车载逆变 电源的设计
Ｄｅ ｉｎ Ｏ ｏ Ｐｏ ｒＩｖ ｒｅ ｐ ｌ ｏｒＭｏ ｉ ｈｃｅ ｓｇ ｆＬ ｗ ｗｅ ｎ ｅ ｔ ｒＳｕ ｐｙ ｆ ｂｌ Ｖｅ ｉｌ ｅ
摘
要： 介绍了一个小功率车载逆 变电源 。主电路采 用 Ｄ ／ Ｃ变换器和 Ｄ ／ Ｃ逆 变器两级结构， 变器部分选择移相控制方式， Ｃ Ｄ ＣＡ 逆 移相 控制信号用单片机软件产生， 样机的驱动 和输 出电压波形表明完全实现 了移相控制， 具有电路简单 、 体积小 、 重量轻 、 使用方便 等优点 。
—
＋ｌ Ｖ ２
＿Ｉ －ｌ ｌ卜
பைடு நூலகம்
Ｃ＃ ＋ ●
暑
● － 一
２ 逆变电源 系统结构
逆 变 电 源 系 统 框 图 如 图 １ 示 ， 用 两 级 结 构 ， 一级 是 Ｄ ／ 所 采 第 Ｃ Ｄ Ｃ变 换 器 ， 二级 是 一 个 Ｄ ／ Ｃ逆 变器 ； Ｃ Ｄ 第 Ｃ Ａ Ｄ ／ Ｃ变换 器 将 蓄 电
Ｌ
，
１ 鄹 昌 众所 周知， 车内部有一 个１ Ｖ的直流 电， 汽 ２ 一般 供点烟 器使 用， 也可 以为其它电器提供电力， 而一般设备都使用２ ０ ２ Ｖ交 流电， 这使得众多电器不能在汽车上直接使用 。 同时， 汽车上使用 的电器 多 为商用或 一般生 活用， 例如 手提 电脑 、 手机 充电器 、 车 Ｄ Ｄ 汽 Ｖ 等， 对交流 电压的波形要求不高， 方波 即可， 不必需要正弦波， 故本 文提出的小 功率车载逆变电源采 用方波输 出， 其有效值为２ ０ ２ Ｖ。
心， 实现 Ｐ ＷＭ 控制 ， 利用其内部 的两 只运放构成 Ｐ 调节器实现输 Ｉ
出 电压 、 电流 的 双 闭环 控制 。 Ｔ ４ ４是 一 种性 能优 良的 脉 宽 调 制 控制 器 ，内含 以 下 电路 ：＋ Ｌ９
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｎ ｅ ｅ ｏ ｅ ｕ ｐ ｙ Ｐ Ｍ ｐ ａ ｅｓ ｉ ｅ ｏ ｔ ｌ ｙ ｒ ｓ ｉ ｖ ｒ ｒｐ ｗ ｒｓ ｐ ｌ Ｗ ｔ ｈ ｓ ｈ ｆ ｄ ｃ ｎ ｒ ｔ ｏ
［ 中图分类号 】Ｍ４４ ［ Ｔ ６ 文献标识码 】 ［ Ｂ 文章编号 】０ ０３ ８ （０ ７ ０ —０ ６０ １０ ．８ ６ ２ ０ ）６０ ３ —３
南 京 师 范 大 学 （ 苏 南 京 ２ ０ ４ ） 曹保 国 江 １０２
赵 芙 生
（ ０ ｎ ｏｍ ｌ ｎｖｒｔ Ｎ ｎ ｎ １０ ２ Ｃ ｉａ Ｃ ｏＢ ｏｕ Ｚ ａ ｕｈｎ Ⅳ ｇＮ ｒａ ｉ ｓｙ ａｊ ｇ２ ０ ４ ， ｈ ） ａ ａｇｏ ｈｏＦｓｅｇ Ｕ ｅｉ ， ｉ ｎ
关 键 词 ： 变 电源 逆
脉宽 调 制 移 相 控 制
Ａｂｓｒ ｃ ： ｔ ａ ｔ Ｔｈｉ ｐｅ ｎｒ ｄ ｅ ａ ｐｏ ｒｉｖ ｒｅ ｕｐ ｌ ｏ ｂ ｌ ｅ ｉｌ ． Ｔｈ ｉ ｉｃ ｉ ａ ｏ ｔ ｗｏ ｓａ ｅ ｔｕ ｔ ｅ ｏ ｓｐａ ｒｉｔｏ ｕｃ ｓ ａ ｌｗ ｗｅ ｎ ｅ ｔｒｓ ｐ ｙｆ ｒｍｏ ｉｅ ｖ ｈｃ ｅ ｅ ｍａｎ ｃｒ ｕｔ ｄ ｐ ｓｔ ｔｇ ｓｓｒ ｃｕｒ ｆＤＣ／ＤＣ ａ ｎｄ ＤＣ／ ＡＣ ｏ ｖ ｒｅ ， ＤＣ／ＡＣ ｎ ｅ ｅ ｄｏ ｓｐｈ ｓ ｈｉ ｅ ｏ ｔｏ ｅ ｈ ｉ ｕ ． Ｕｓｎ ｈｅ ｓｆｗａ ｅｏ ｉ ｇｅ ｃ ｐ ｍｉｒ ｃ ｍｐｕｅ ｏ ｇ ｎｅ ａｅ ｔｅ ｃ ｎ ｅ ｔｒ ｉ ｖ ｒ ｒａ ｐｔ ａ ｅ ｓ ｆ ｄ ｃ ｎｒ ｌｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｔ ｔ ｉｇ ｔ ｏｔ ｒ ｆｓｎ ｌ—ｈｉ ｃ ｏ ｏ ｔｒｔ ｅ ｒｔ ｈ ｓｇ ａ ｆｐｈ ｓ ｈｉ ｅ ｃ ｎｔ １ Ｔｈｅ ｄｒｖ ｎ ｏ ｔｕｔｖ ｌａ ｅ ｗａ ｅ ｏ ｈｅ ａ ｌ ｗｅ ｕ ｐｌ ｈ ｗｓ ｔ ａ ｈ ｐ ａ ｅ ｓ ｆｅ ｎ ｒｌ ｉｎ ｌｏ ａ ｅ ｓ ｆ ｄ ｏ ｒ ． ｔ ｏ ｉ ｅ ａ ｄ ｕｐ ｏｔｇ ｖ ｆ ｔ ｓ ｍｐ ｅ ｐｏ ｒ ｓ ｐ ｙ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｈ ｓ ｈｉ ｄ ｃｏ ｔｏ ｔ ｔ ｃ ｎｉｕｅ ｈ ｓ ｂｅ ｎ ａ ｉｅ Ｔ ｉ ｅ ｉｅ ｈ ｓｔ ｅ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｆｓｍｐ ｅ ｓｒ ｔ ｒ ， ｓ ｌ ｖ ｌ ｍｅ， ｌｗ ｉｈｔａ ｄ ｅ ｙｔ ｓ ｅ ｈ ｑ ａ ｅ ｒｌ ｚ ｄ． ｈ ｓ ｄ ｖｃ ａ ｈ ｄ ａ ｔｇ ｓ ｏ ｉ ｌ ｔｕｃｕ ｅ ｍａｌ ｏ ｕ ｅ ｏ ｗｅ ｇ ｎ ａ ｏ ｕ ｅ． ｓ
图 ２ ＤＣ Ｄ ／ Ｃ变 换 器 主 电路 原 理 图
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（） Ｃ Ｄ ２ Ｄ ／ Ｃ变换器 的控制 电路
３ Ｄ Ｄ 变 换 电路 Ｃ／ Ｃ
（） Ｃ Ｄ １Ｄ ／ Ｃ变 换 主 电路 Ｄ ／ Ｃ变 换 采 用 推 挽式 电路 ， 图 ２所示 。原 边 中心 抽 头 接 ＣＤ 如
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触发器 、 出控制 电路 、 输 输出晶体 管及死 区时间控制电路等， 其内
部 框 图 见 图 ４ 。 Ｔ ４ ４的 工 作 频 率 由其 ６脚 电阻 Ｒ Ｌ９ ３和 ５脚 电容 Ｃ ３决 定 为 ５ｋ ｚ 由 １ 输 出的基 准 电压 经 电阻 Ｒ ０Ｈ 。 ４脚 ８和 Ｒ ９分 压 后 得 到
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《 气 动 ） ０年 ２卷第 期 电 自 化２ ７ 第 ９ ６ ０
变 流 技 术
Ｐ ｗ ｅ ｎ ｅ ｔ ｒ ｏ ｒｌ ｖ ｒｅ
小功率车载逆变 电源的设计
Ｄｅ ｉｎ Ｏ ｏ Ｐｏ ｒＩｖ ｒｅ ｐ ｌ ｏｒＭｏ ｉ ｈｃｅ ｓｇ ｆＬ ｗ ｗｅ ｎ ｅ ｔ ｒＳｕ ｐｙ ｆ ｂｌ Ｖｅ ｉｌ ｅ
摘
要： 介绍了一个小功率车载逆 变电源 。主电路采 用 Ｄ ／ Ｃ变换器和 Ｄ ／ Ｃ逆 变器两级结构， 变器部分选择移相控制方式， Ｃ Ｄ ＣＡ 逆 移相 控制信号用单片机软件产生， 样机的驱动 和输 出电压波形表明完全实现 了移相控制， 具有电路简单 、 体积小 、 重量轻 、 使用方便 等优点 。
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＋ｌ Ｖ ２
＿Ｉ －ｌ ｌ卜
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● － 一
２ 逆变电源 系统结构
逆 变 电 源 系 统 框 图 如 图 １ 示 ， 用 两 级 结 构 ， 一级 是 Ｄ ／ 所 采 第 Ｃ Ｄ Ｃ变 换 器 ， 二级 是 一 个 Ｄ ／ Ｃ逆 变器 ； Ｃ Ｄ 第 Ｃ Ａ Ｄ ／ Ｃ变换 器 将 蓄 电
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，
１ 鄹 昌 众所 周知， 车内部有一 个１ Ｖ的直流 电， 汽 ２ 一般 供点烟 器使 用， 也可 以为其它电器提供电力， 而一般设备都使用２ ０ ２ Ｖ交 流电， 这使得众多电器不能在汽车上直接使用 。 同时， 汽车上使用 的电器 多 为商用或 一般生 活用， 例如 手提 电脑 、 手机 充电器 、 车 Ｄ Ｄ 汽 Ｖ 等， 对交流 电压的波形要求不高， 方波 即可， 不必需要正弦波， 故本 文提出的小 功率车载逆变电源采 用方波输 出， 其有效值为２ ０ ２ Ｖ。