便携式车载逆变器的设计
150W车载逆变电源设计剖解
150W车载逆变电源设计摘要车载逆变电源是安装于汽车上的一款小型化，安全化的逆变电源，能实现将车上蓄电池发出的12V直流电转换为220V交流电的功能。
方便驾驶者对其他电子设备的充电及应用。
随着经济的发展，汽车的数量也随之上涨，同时车辆上的配套设施的需求量也大大提升。
该文章的主要目的就是希望能设计出一款能实现上述功能的电源转换器，即车载逆变电源。
在该电源电路设计中，我们选用两级转换电路实现。
即先通过将直流电变换为直流电，再将转换后的直流电逆变为交流电，分别采用了推挽正激电路和全桥逆变电路。
与此同时，我们采用了正弦脉宽调制技术，提高了电源的效率，并设计了一些保护电路来使之在使用过程中达到安全可靠。
关键词：逆变电源，推挽正激电路, 全桥逆变电路，正弦脉宽调制技术150W car power inverter designABSTRACTAutomotive power inverter is mounted on a small car, safety of the inverter, to achieve 12V DC car battery conversion issue for 220V AC function. The convenience of motorists charged and application of other electronic devices. With economic development, the number of cars has also risen, while the demand for facilities on the vehicle is also greatly enhanced.The main purpose of this article is to hope to be able to design a power conversion functions described above, namely automotive power inverter.In this power supply circuit design, we use two conversion circuits. That is, first by the direct current is converted into direct current, DC inverter and then converted to alternating current, respectively, with a push-pull forward converter and full-bridge inverter circuit. At the same time, we have adopted a sinusoidal pulse width modulation technology to improve the efficiency of the power, and designed a number of protection circuits to make it in the course to achieve safe and reliable.KEY WORDS: Power Inverter, Push Forward Circuit, Full Bridge Inverter Circuit, Sinusoidal Pulse Width Modulation目录前言 (1)第1章设计的总体目标 (3)1.1设计的要求与指标 (3)1.1.1设计简介 (3)1.1.2设计的性能指标 (3)1.2 电源方案选定 (3)1.2.1 电源结构方案选定 (3)1.2.2 直流转直流变换电路方案选定 (5)1.2.3直流转交流变换电路方案选定 (8)1.3 系统方案选定 (8)第2章主电路的设计 (10)2.1 DC-DC 变换电路 (10)2.1.1运行原理 (10)2.1.2 设计参数 (12)2.1.3 原理图 (15)2.2 DC-AC 变换电路 (16)2.2.1 运行原理 (16)2.2.2 设计参数 (17)2.2.3 原理图 (18)第3章控制电路与保护电路的设计 (19)3.1 SG3525 外围电路及其应用 (19)3.1.1 SG3525 芯片介绍 (19)3.1.2 SG3525 芯片外围电路 (20)3.2 STM8S 芯片介绍及其外围电路 (21)3.2.1 STM8S 芯片介绍 (21)3.2.2 STM8S 芯片外围电路 (23)3.3 基于STM8S 芯片的保护电路设计 (23)3.3.1 STM8S 外围电路引脚功能 (23)3.3.2 STM8S 主要功能介绍 (24)3.3.3 过压欠压保护电路设计 (26)3.3.4 PWM 发波电路设计 (27)3.3.5 SPWM 波原理 (27)第4章电路仿真 (31)4.1 DC-DC 电路仿真 (31)4.2 DC-AC 电路仿真 (31)结论 (32)谢辞 (33)参考文献 (34)附录 (35)外文资料翻译 (44)前言随着经济的高速发展，我们已经进入了一个新的时代--移动互联网时代。
一种车载纯正弦波微型逆变器设计
一种车载纯正弦波微型逆变器设计陆忠芳【摘要】车载纯正弦波逆变器已经存在于高档进口汽车中,方便用户生活.该设计实现一种车载纯正弦波微型逆变器,功率为150W,输电压220VAC(纯正弦波),频率50HZ,适合于汽车前装市场.系统采用两级完成逆变,前级升压,后级逆变(SPWM控制),纯正弦波输出.设计特点:高压电解电容不发烫,适合全封闭外壳,无风扇,可靠性高,寿命长.【期刊名称】《电子制作》【年(卷),期】2016(000)012【总页数】1页(P6)【关键词】车载;纯正弦波;逆变器;SPWM;H桥【作者】陆忠芳【作者单位】康奋威科技(杭州)有限公司浙江杭州 310051【正文语种】中文【文章摘要】车载纯正弦波逆变器已经存在于高档进口汽车中，方便用户生活。
该设计实现一种车载纯正弦波微型逆变器，功率为150W，输电压220VAC（纯正弦波），频率50HZ，适合于汽车前装市场。
系统采用两级完成逆变，前级升压，后级逆变（SPWM控制），纯正弦波输出。
设计特点：高压电解电容不发烫，适合全封闭外壳，无风扇，可靠性高，寿命长。
车载；纯正弦波；逆变器；SPWM；H桥系统设计的主要参数，输入电压12V系统，输入电流15A，输出电压220VAC （纯正弦波），频率50Hz。
系统主要包括升压电路，逆变电路，以及升压控制板，逆变控制板，辅助供电等。
其中升压电路和升压控制板共同完成升压功能，逆变控制板和逆变电路共同完成逆变功能。
系统的整体框图如图1 所示。
2.1 升压电路升压电路，实际是一个DC-DC电路，完成低压到高压的转换。
这里的低压指汽车电瓶浮充电压，主要为电压范围13.8V～14.7V，但考虑汽车运行过程中发动机功率输出变化对充电电压的影响，适当提高设计的适应能力，输入电压选择11.5V～15.5V。
输出高压用于逆变前端输入电压，所以需要高于220VAC的整流直流最高电压311V，这里设计范围为320V～435V。
车载逆变电源毕业设计
车载逆变电源毕业设计车载逆变电源毕业设计近年来，随着汽车行业的快速发展，车载电子设备的应用也越来越广泛。
而车载逆变电源作为车载电子设备的核心部件之一，其重要性不言而喻。
本文将探讨车载逆变电源的毕业设计，以期为相关领域的研究者提供一些参考和启发。
首先，我们需要明确车载逆变电源的作用和需求。
车载逆变电源主要用于将汽车电池的直流电转换为交流电，以供车载电子设备使用。
在设计车载逆变电源时，我们需要考虑以下几个方面的需求：1. 输出功率和电压范围：不同的车载电子设备对功率和电压的需求是不同的。
因此，车载逆变电源的设计应该能够满足不同设备的需求，并具备一定的输出功率和电压范围。
2. 效率和稳定性：车载逆变电源的效率和稳定性对于车载电子设备的正常运行至关重要。
高效率的设计可以减少能源浪费，提高车辆的燃油经济性。
而稳定的输出电压可以保证设备的正常工作，避免因电压波动而引起的故障。
3. 尺寸和重量：由于车载空间有限，车载逆变电源的尺寸和重量也是需要考虑的因素。
设计师需要在保证性能的前提下，尽量减小尺寸和重量，以便更好地适应车辆的空间限制。
基于以上需求，我们可以开始设计车载逆变电源。
在设计过程中，我们可以采用以下几个步骤：1. 选择逆变拓扑结构：逆变拓扑结构是车载逆变电源设计的基础，不同的拓扑结构具有不同的特点和适用范围。
常见的逆变拓扑结构包括全桥逆变器、半桥逆变器和单相逆变器等。
根据需求和实际情况，选择合适的逆变拓扑结构是设计的第一步。
2. 选择电子元器件：在设计车载逆变电源时，我们需要选择合适的电子元器件，包括功率开关器件、滤波电感、电容等。
这些元器件的选择应考虑到功率、效率、可靠性和成本等因素。
3. 控制策略设计：车载逆变电源的控制策略直接影响其性能和稳定性。
在设计过程中，我们需要选择合适的控制策略，如PWM调制、电流控制等，以实现稳定的输出和高效率的转换。
4. 效率和稳定性优化：在设计完成后，我们可以通过一些优化措施来提高车载逆变电源的效率和稳定性。
车载逆变电源的设计及仿真毕业设计
目前市场上常见的车载逆变器按功率等级大致可以分为75W、100W、150W、300W、500W、800W、1000W、1500W、2000W、2500W等规格。车载逆变器的输入为汽车点烟器或蓄电池，一般汽车点烟器10A左右的电流，故点烟器输出的功率约为150W。对于功率等级小于150W的车载逆变器可以直接由点烟器供电，大于150W功率等级时需直接从车载蓄电池供电，否则会因过流烧毁汽车配件及保险丝。随着车上使用的电器种类增多，对车载逆变器的容量提出了更高的要求，小功率150W及以下规格的车载逆变器已经不能满足人们需求，中大功率的车载逆变器是今后的发展趋势。车载逆变器所带的负载通常为以下几类：第一类：整流性负载，如笔记本电脑、各种充电器、组合式音响、数码相机、打印机、游戏机、影碟机、移动DVD；第二类：电阻性负载，如小型电热器具，电热杯等；第三类：感性负载，车载冰箱、照明灯、电转等电动机型的电器。车载逆变器按输出电压波形主要可以分为两种：方波和正弦波。方波逆变结构简单，控制方便，但方波逆变输出电压谐波含量高，同时带负载能力较差且对使用电器寿命影响较大。随着负载增大，方波中包含的三次谐波分量使负载电流容性分量增加，严重时会损耗逆变器输出滤波电容。最初采用简易的多谐振荡器制作的车载方波逆变器，输出功率小，带负载能力差，已逐步被市场淘汰。近年来提出了准正弦波逆变(即修正正弦波)，可以带电阻和整流桥负载，满足了日常大部分电子产品的要求，效率较高，最高效率约为90％，价格适中，是当前市场的主流产品。但是准正弦波其本质是带死区时间的方波，仍然不能满足车载冰箱、日光灯、电风等感性负载的要求。一些精密的设备和感性负载类的电器必须要正弦波供电才能工作，否则，轻则电器设备不能正常工作，重则造成损坏用电设备或大大缩短车载逆变器的寿命。正弦波逆变，弥补了方波逆变的不足，适合任何类型的负载，但是控制相对复杂，效率较低，因此高效率正弦波车载逆变器日益成为一种需求。[2]综上所述，作为车载电源转换器，针对其特定的应用场合，必须具有满足以下几个方面的要求：
基于LM25037的车载便携式SPWM逆变器设计
系统基本原理
系统输入为１２ Ｖ ＤＣ蓄电池，输 出为２２０ Ｖ／５０ Ｈｚ。采用如图１所示
的典型二级结构ＤＣ／ＤＣ高频升压
和ＤＣ／ＡＣ低频逆变。首先，ＤＣ／ＤＣ
图１基本结构图
万方数据
模块１ 广一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一１
副边Ｎ３＝１００匝。
ＤＧ／ＤＧ输出滤波电感设计
按设计要求实际选取临界工作
ＰＢ７（ＳＣＫ）
ＰＡ７（ＡＤＣ７
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ＰＤＯ（ＲＸＤ）ＰＣ０（ＳＣＬ ＰＤＩ（ＴＸＤ）ＰＣＩ（ＳＤＡ ＰＤ２（ＩＮＴ０）ＰＣ２（ＴＣＫ ＰＤ３（ＩＮＴｌ）ＰＣ３（ＴＭＳ ＰＤ４（ＯＣＩＢ）ＰＣ４（ＴＤＯ ＰＤ５（ｏＣｌＡ＇ＰＣ５ ｒｒＤＩ Ｐ１）６（ＩＣＰ）ＰＣ６ ｆＴＯＳＣｌ
筝划ＴＣＫ
ＰＤ７（０Ｃ２）ＰＣ７（ＴＯＳＣ２
关键词：ＩＰＯＳ推挽正激；全桥ＳＰＷＭ逆变；ＬＭ２５０３７
容后能够有效地抑制开关管的电压 尖峰及变压器偏磁问题，并且无需 磁复位电路，在输入低压大电流的 场合具有一定的应用价值【１一Ｉ。本系 统输入电压９．６—１６ Ｖ ＤＣ，满载时输 入电流５０ Ａ左右，单个推挽正激变
目前，汽车普及率日益升高，车 载逆变器将汽车点烟器输出１２Ｖ ＤＣ 转换成２２０ Ｖ／５０ Ｈｚ交流电，供一般 的电器产品使用。车载逆变器作为 一种移动中使用的电源转换器，为 人们外出工作或旅游提供了很大的 便利，具有广阔的市场前景。汽车上 使用的电器多为商用或一般生活 用，如车用冰箱、笔记本电脑、手机
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定时，计数器；１个具有比较、捕获的 １６位定时／计数器；４路ＰＷＭ通道； ８路１０位ＡＤＣ等功能。
车载电子逆变器的设计
目录摘要： (1)第1章绪论 (3)1.1逆变器的定义及其应用领域 (3)1.2逆变技术的发展过程及现状 (4)1.3 逆变器用功率开关器件 (5)1.4 逆变器主电路的基本形式及分类 (7)1.5 本课题研究的目的和任务 (8)第2章变电源的主电路拓扑结构分析 (9)2.1 典型主电路拓扑 (9)2.1.1 推挽逆变主电路 (9)2.1.2 半桥逆变主电路 (9)2.1.3 全桥逆变主电路 (10)2.2 设计指标及要求 (11)2.3 主电路的研究与设计 (12)2.3.1 系统的基本原理 (12)2.3.2 前级升压电路 (12)2.3.3 输出逆变电路 (15)第3章控制电路的研究 (17)3.1 脉宽调制（PWM）技术 (17)3.2 推挽电路的驱动电路 (17)3.2.1 KA7500B内部结构 (18)3.2.2 驱动电路及其他外围电路的研究 (18)3.3 末级控制输出电路 (21)3.3.1 驱动信号 (22)3.3.2 输出欠压、过压和过流保护 (23)3.3.3 MCS-51外围电路图 (23)第4章高频变压器的设计 (25)4.1 磁性原件对电源设计的重要意义 (25)4.2 应用于开关电源的基本磁学理论 (26)4.3 推挽变换器中变压器的设计 (29)4.3.1 变压器工作原理 (29)4.3.2双极性变压器的计算 (30)附录 (33)附录1主程序流程图 (33)附录2 DC/DC变换电路 (34)附录3 DC/AC变换电路 (35)参考文献 (36)致谢 (37)摘要随着逆变技术和各种功率器件的飞速发展，车载逆变电源的小型化、高效化已成为可能。
车载逆变电源(又叫电源转换器)可以把汽车蓄电池的12V/24V直流电转变成大多数电器所需要的220V交流电。
功率开关把输入的直流电压转变成脉宽调制的交流电压，然后利用推挽逆变器和高频变压器把交流电压升高，再用全波整流把交流电压转换成直流，最后由全桥变换器把高压直流逆变成所需交流电。
基于LM25037的车载逆变器设计方案
1. 引言随着汽车的日渐普及，一些220V/50Hz AC 作为输入的电器设备，不能直接用在以12VDC 蓄电池供电的汽车上，这样就大大限制了这些电器的使用范围，给人们的生活带了诸多的不便。
因此，开发一款经济实用车载逆变电源成为一种需求。
车载电源作为各种电子产品的供电设备，其质量的好坏极大地影响着电子设备的可靠性，其转换效率的高低和带负载能力的强弱直接关系着它的应用范围。
目前车载逆变器通常采用DC/DC 高频升压部分和DC/AC 逆变两级控制，其中DC/AC 逆变有SPWM 逆变和方波逆变两种。
前者输出电压低次谐波含量少，输出滤波器体积小，但是控制复杂，整机效率较低;后者输出电压低次谐波含量高，输出滤波器体积较大，控制简单可靠，效率较高。
本文介绍了一种基于控制芯片 LM25037 的车载逆变器的设计。
其主要参数如下：输入电压：9.6~16.2VDC输出电压：220V(±5V)50Hz(±0.5%)AC输出功率：150W2.电路的基本结构本逆变电源输入端为蓄电池(+12V,容量90A·h)，输出端为工频方波电压(50Hz,220V)。
其结构框图如图1 所示。
目前，构成DC/AC 逆变的新技术很多，但是考虑到控制的复杂性、成本以及可靠性，本电源仍然采用典型的二级变换，即DC/DC变换和DC/AC 逆变。
首先由DC/DC 变换将DC12V 电压逆变为高频方波，经高频变压器升压，再整流滤波得到一个稳定的约310V直流电压;然后再由DC/AC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;再经LC工频滤波得到有效值为220V的50Hz 交流电压，以驱动负载。
图 1 系统结构示意图3.电路设计3.1 DC/DC 变换器设计由于变压器原边电压较低，为了提高变压器的利用率采用推挽电路，中心抽头接蓄电池，两端接Q1,Q2开关管交替工作，提高系统的转换效率。
车载逆变器电源的设计与制作
车载逆变器电源的设计与制作现在汽车越来越普及，需要一款经济小巧的车载逆变电源来满足旅游外出时的各种用电需求。
本文中的设计将汽车电瓶输出的12V直流电转化为220V/50HZ的交流电，以满足国内大部分低功率用电器的使用要求。
文中是以PWM脉宽调制技术为基础，用SG3525A和CD4069芯片产生方波信号，以实现直流到交流的转变关键词：逆变电源，脉宽调制，SG3525A,CD4069主电路的设计1.1 设计要求及系统指标设计车载逆变器的主要目的是满足车上或户外一些主要用电器的用电需求，要求小型、轻便、廉价，不要求大功率和标准的输出波形，所以设计的主要思想是结构简单，小巧轻便，成本较低。
为了不影响汽车的正常工作，应实现输入输出的隔离，还要尽可能提高电源的转化效率。
所以设计要求为将汽车电瓶输出的12V直流电转化为220V/50Hz交流电，电瓶限流15A,所以最大功率180W，用变压器实现电气隔离，输出为准正弦波或方波。
1.2 总体方案的选取1.1.1 方案比较方案一，基于工频变压器的逆变电源。
文氏振荡器产生50Hz震荡，经推动级调制直流电压，并用工频变压器进行电压放大。
方案二，基于升压式（Boost）电路的电压逆变。
用Boost电路将12V升压到510V，再用50Hz信号进行调制成交流输出。
方案三，基于中频逆变的逆变电源。
第一级采用DC/DC变换，将直流低压通过脉宽调制和中频变压器升成直流高压，第二级DC/AC变换，将直流变为50Hz交流。
1.1.2 方案选择方案一的工频变压器笨重，占用体积大，不符合小巧轻便的制作要求。
方案二将12V 升为510V 的Boost 电路制作难度大，对元器件性能要求高，所以舍弃。
方案三基本符合设计要求。
前级采用推挽式升压电路，推挽变换开关管电压是电源电压的两倍，适合低电压电源；后级采用全桥逆变电路，输出电压是半桥电路的两倍，减小了开关管电流应力。
1.3 逆变电源原理框图主电路如图1.1，首先将直流电压经开关调制成中频交流电，经推挽输出变 图 1.1 逆变电源原理框图成高压，再整流成直流高压，经全桥逆变电路，变换成220V/50Hz 电压，最后可以滤波成准正弦波输出。
车载逆变电源的设计
车载逆变电源的设计摘要本文设计了一款实用的车载逆变器。
该车载逆变器充分运用芯片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。
该车载逆变器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。
关键词：逆变电源；过热保护；过压保护；集成电路；振荡频率；脉宽调制车载逆变器(电源转换器、Power Inverter )是一种能够将DC12V 直流电转换为和市电相同的AC220V 交流电、供一般电器使用的车用电源转换器。
车载逆变电源就是将汽车发动机或汽车电瓶上的直流电转换为工频交流电。
它是常用的车用汽车电子用品。
通过它可以在汽车上使用平时我们用市电才能工作的电器，比如电视机、笔记本电脑、电钻、医疗急救仪器、军用车载设备等，可应用于各个行业领域。
按照输出波形来分，车载逆变电源可分为正弦波输出和方波输出两种。
前者可提供不间断的高质量交流电，可适应任何负载，但其技术要求及成本高，电路结构比较复杂。
后者提供的交流电的质量较差，且带载能力差，不能接“感性负载”，但其技术要求低，体积小，电路简单，价格低。
方波逆变器输出的是质量较差的方波交流电，其正向最大值到负向最大值几乎在同时产生，这样，对负载和逆变器本身造成剧烈的不稳定影响。
同时，其带负载能力差，仅为额定负载的40%－60%，不能带感性负载。
如所带的负载过大，方波电流中包含的三次谐波成分将使流入负载中的容性电流增大，严重时会损坏负载的电源滤波电容，方波逆变器的制作方法采用简易的多谐振荡器，其技术属于50年代的水平，将逐渐退出市场。
针对上述缺点，近年来出现了准正弦波（或称改良正弦波、修正正弦波、模拟正弦波等）逆变器，其输出波形从正向最大值到负向最大值之间有一个时间间隔，使用效果有所改善，但准正弦波的波形仍然是由折线组成，属于方波范畴，连续性不好。
基于TL494的微型车载逆变器设计_闫亮 (1)
２０１２ 年 ８ 月 １ 日 第 ３５ 卷 第 １５ 期
现代电子技术
Ｍｏｄｅｒｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
１ 逆 变 器 系 统 结 构
逆变器系统框图如 图 １ 所 示，整 个 结 构 分 两 级，第 一级为 ＤＣ－ＤＣ 变换，第二级为 ＤＣ－ＡＣ 变换。同时利用
收 稿 日 期 ：２０１２－０３－３０ 基金项目：江苏省高等学校大学 生 实 践 创 新 训 练 计 划 资 助 项 目
（１１ｃｘｓｊ０１５）；苏州大学学生 科 研 基 金 资 助 项 目 ；２０１１ 年度太仓科技创新创业领军人才计划资助项目
１６６
现代电子技术
式，具体原理为：ＭＯＳ５ 和 ＭＯＳ６ 轮 流 导 通 １８０°，ＭＯＳ３ 和 ＭＯＳ４ 也是同样的方式。
输 出 波 形 ，如 图 ７ 所 示 。
２０１２ 年 第 ３５ 卷
图５ ＤＣ－ＡＣ 变换电路
下桥 臂 ＭＯＳ４ 和 ＭＯＳ６ 的 触 发 信 号 要 比 上 桥 臂 ＭＯＳ４ 和 ＭＯＳ５ 早，这样有利于上桥臂功率管的触发。
压和快恢复二极管压降之和。
图 ２ ＴＬ４９４ 内 部 结 构 图
图 ３ ＴＬ４９４ 时 序 图
２．２ ＤＣ－ＤＣ 变换电路 ＤＣ－ＤＣ 变换电 路 如 图 ４ 所 示。 采 用 推 挽 式 电 路，
高频变压器初级 绕 组 中 心 抽 头 接 蓄 电 池 １２ Ｖ，线 圈 两 端接开关管 ＭＯＳ１ 和 ＭＯＳ２，触 发 信 号 由 ＴＬ４９４ 提 供， 间隔１８０°。ＭＯＳ１ 导通时，ＭＯＳ２ 截止，蓄 电 池 １２Ｖ 电 压加在初级绕组 Ｗ１２和 ＭＯＳ１ 构成 的 回 路 上，绕 组 Ｗ１２ 上 感 应 出 的 电 压 与 蓄 电 池 电 源 电 压 相 等 ，同 名 端 为 正 极 性，次 级 绕 组 Ｗ２ 感 应 电 压 上 正 下 负。ＭＯＳ２ 导 通 时， ＭＯＳ１ 截 止，蓄 电 池 １２ Ｖ 电 压 加 在 初 级 绕 组 Ｗ１１ 和 ＭＯＳ２ 构成的回 路 上，绕 组 Ｗ１１ 同 名 端 为 负 极 性，次 级 绕组 Ｗ２ 感应电压上负 下 正。 这 样，次 级 绕 组 Ｗ２ 上 得 到了脉 宽 １８０°的 交 变 方 波 电 压，再 经 快 恢 复 二 极 管 Ｄ７～Ｄ１０全波整流后得到２２Ｖ 直流电压。
新一代车载逆变器创新设计和集成实现方案
新一代车载逆变器创新设计和集成实现方案近年来，随着电动汽车的快速发展和普及，车载逆变器作为电动汽车的关键部件之一，起到了电能转换的关键作用。
为了满足电动汽车对电能的高效转换和稳定输出的需求，新一代车载逆变器的创新设计和集成实现方案成为了汽车电子技术领域的热点之一。
首先，新一代车载逆变器的创新设计要注重提升高效转换能力。
传统的车载逆变器采用硅基功率器件，虽然成熟可靠，但效率低下且散热问题突出。
因此，新一代车载逆变器需要采用新型的功率器件，如碳化硅（SiC）功率器件或氮化镓（GaN）功率器件，这些器件具有更高的开关频率和更低的开关损耗，使得逆变器的转换效率大大提高。
其次，新一代车载逆变器的创新设计要注重实现高功率密度。
随着电动汽车对续航里程的要求越来越高，车载逆变器的功率需求也不断提升。
为了满足这一需求，设计人员需要采用更小尺寸的元器件，并提高散热设计的效果，以实现逆变器的高功率密度。
此外，还可以采用三维封装技术，如系统级封装（SiP）或多芯片模块封装（MCM）等，将不同功能的电路模块集成在一起，减少电路板面积，提高整体功率密度。
除了高效转换和高功率密度外，新一代车载逆变器的创新设计还需要注重实现高可靠性和稳定性。
电动汽车通常在高速公路等特殊地域和环境条件下工作，对逆变器的稳定工作要求极高。
因此，逆变器的设计需要考虑抗干扰能力、温度适应性、寿命等方面的问题。
一个常见的解决方案是采用数据驱动的控制算法，实时监测逆变器的工作状态，及时调整工作参数，提高逆变器的稳定性和可靠性。
另外，新一代车载逆变器的创新设计还要提供更多的功能和接口。
随着智能汽车的发展，车载逆变器需要具备与其他车载设备（如驱动电机、电池管理系统等）进行通信的能力，以实现更多的功能和互联互通。
此外，还可以通过集成传感器和通信模块等，实现逆变器的智能监控和故障诊断，提升整车的性能和安全性。
综上所述，新一代车载逆变器的创新设计和集成实现方案需要注重提升高效转换能力、实现高功率密度、保证高可靠性和稳定性，并提供更多的功能和接口。
车载逆变电源 毕业设计
山东科技大学学士学位论文摘要摘要车载逆变器就是一种能把汽车上12V直流电转化为220V/50Hz交流电的电子装置,是常用的车用电子用品。
在日常生活中逆变器的应用也很广泛,比如笔记本电脑、录像机和一些电动工具等。
本设计主要基于开关电源电路技术等基础知识，采用二次逆变实现逆变器的设计。
主要思路是：运用TL494以及SG3525A等芯片,先将12V直流电源升压为320V/50Hz的高频交流电，再经过整流滤波将高频交流电整流为高压直流电，然后采用正弦波脉冲调制法，通过输出脉冲控制开关管的导通。
最后经过LC工频滤波及相应的输入输出保护电路后，输出稳定的准正弦波，供负载使用。
本设计具有灵活方便、适用范围广的特点，基本能够满足实践需求。
而且本设计采用高频逆变方式，具有噪声降低、反应速度提高以及电路调整灵活的优点。
设计符合逆变电源小型化、轻量化、高频化以及高可靠性、低噪声的发展趋势。
关键词：车载逆变器；脉冲调宽；保护电路；TL494 ；SG3525A；山东科技大学学士学位论文ABSTRACTABSTRACTCar inverter is a kind of vehicle that can be converted to 220V/50Hz 12V DC AC electronic device which is commonly used in automotive electronic products. The inverter applications are very broad in the daily life , such as notebook computer, video recorder and electric tools etc.This design is mainly based on switch power supply circuit technology basic knowledge, using two inverter realize inverter design. The main idea uses the TL494 and SG3525A etc chip, the first 12 V dc power boost for 320 V/frequency 50 Hz high frequency alternating current, and rectification of high frequency ac filter will rectifier for high voltage dc and then using sine pulse regulation law, through the output pulse control switch tube conduction. Finally after LC industrial frequency filter and the corresponding input/output protection circuits, stable output prospective sine wave, used for load.The design is flexible and convenient, apply a wide range of features, can basically meet the demand of practice. Besides the design uses the high frequency inverter, with noise reduction, response speed and adjust the advantages of flexible circuit. Finally the design conforms to the power supply miniaturization, lightweight, high frequency and high reliability, low noise trend.Key words: car invert ；pulse width modulation；circuit protection；TL494; SG3525A ;山东科技大学学士学位论文目录目录1 绪论 (1)1.1 车载逆变器及其发展 (1)1.2 逆变电源技术的发展 (2)1.3 逆变电源的发展趋势 (5)2 设计总体目标 (7)2.1 设计要求及系统指标 (7)2.2 总体方案的选取 (8)3 整体电路设计 (11)3.1 逆变电源整体框图 (11)3.2 脉宽调制技术及其原理 (13)3.3 正弦波脉宽调制技术 (18)4 逆变电源主要集成芯片外围电路及其功能简介 (21)4.1 TL494外围电路及其应用 (21)4.2 SG3525A外围电路及其应用 (23)4.3 ICL8038外围电路及其应用 (28)4.4 IR2110外围电路及其应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．315 逆变电源单元电路设计 (35)5.1 DC/DC变换电路 (35)5.2 DC/AC变换电路 (36)5.3 输入过压保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38 5.4 输入欠压保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38 5.5 过热保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39山东科技大学学士学位论文目录5.6 输出过压保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40 5.7 输出过流保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41 致谢词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44 附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.46 附录一外文翻译．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46 附录二逆变电源原理图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．631 绪论1.1 车载逆变器及其发展车载逆变电源是将汽车发动机或汽车电瓶上的直流电转换为交流电，供一般电器产品使用，是一种较方便的车用电源转换设备。
毕业设计—便携式DCAC逆变电源设计
毕业设计—便携式DCAC逆变电源设计一、引言逆变电源是将直流电能转换为交流电能的一种电子设备，广泛应用于无线通信、家用电器和电子产品等领域。
传统的逆变电源通常采用大型变压器和独立的整流和逆变电路，体积大、效率低。
为了满足现代化生活的需求，便携式逆变电源的设计变得越来越重要。
本文旨在设计一种便携式的直流-交流逆变电源，具有小巧轻便、高效率和良好的负载适应性等特点。
二、设计原理本设计主要采用的是基于全桥拓扑的逆变电路，输入电源为一个稳定的直流电压，输出电源为一个稳定的交流电压。
1.全桥逆变器原理全桥逆变器的基本原理是将直流电能转换为交流电能。
它由四个开关管组成，它们根据逆变器的工作方式交替打开和关闭，以便将直流电流交替流过变压器的不同侧。
2.控制电路控制电路对开关管的开关时间进行控制，以保证逆变器工作的稳定性。
常见的控制电路有PWM控制和SPWM控制。
PWM控制的原理是通过调整开关管的开关频率来控制输出电压的幅值，同时通过调节占空比来控制输出电压的频率。
SPWM控制则是调整开关管的开关频率和占空比来控制输出电压的波形。
3.滤波电路滤波电路用于滤除逆变过程中产生的高频噪声和谐波，保证输出电压的稳定性和平滑性。
三、设计步骤1.确定输入和输出参数根据实际需求，确定输入电压、输出电压和输出频率等参数。
2.选择开关管和变压器根据输出功率和电流要求，选择适合的开关管和变压器。
3.设计控制电路根据所选定的控制电路，设计和搭建控制电路，并进行实验测试。
4.设计滤波电路根据所选定的滤波电路，进行电路设计和实验测试，确保输出电压的稳定性和平滑性。
5.优化电路和布局优化电路和布局，减小电路的尺寸和体积，提高整体效率和稳定性。
四、实施计划1.设计电路的原理图和PCB布局图，并进行调试和测试。
2.确定电路的参数和性能指标，并进行性能测试。
3.优化电路和布局，减小尺寸和体积。
4.编写设计报告，并撰写毕业论文。
五、预期结果与意义本设计将设计一种小巧轻便、高效率和负载适应性好的便携式逆变电源。
车载逆变电源的设计
车载逆变电源的设计
车载逆变电源是一种能够将汽车直流电源转换成交流电源的电子设备。
下面是车载逆变电源的设计要点：
1. 车载逆变电源的输入电压范围通常为12V-24V，因此设计时要确保电路在这个范围内工作稳定。
2. 使用高效的开关电源设计，以确保能够在尽可能小的体积中输出足够大的功率。
3. 适当选择逆变电路拓扑结构，常用的有全桥式逆变、半桥式逆变和谐振式逆变等。
4. 选用高速开关和大功率低电阻MOSFET管，以提高转换效率和减小损耗。
5. 对输出电压进行稳压控制，以满足不同负载的需求。
6. 考虑安全性，加入过温、过电流、过压、短路等保护电路，确保车载逆变电源具有可靠性和稳定性。
7. 对辐射干扰问题应该加以评估，确保符合电磁兼容性规范。
8. 做好散热设计，使得整体温升不过高，保证设备长期稳定工作。
9. 设计时需要结合实际需要，如输出电压、输出电流、输出功率等等因素进行分析，并对部分元器件进行优化，以提高设计的性价比。
以上是车载逆变电源的设计要点，需要根据实际情况进行针对性的设计。
探讨车载逆变器的设计原理
探讨车载逆变器的设计原理摘要：车载逆变器(电源转换器、Power Nverter)是一种能够将DC 12V直流电转换为和市电相同的AC220V交流电，供一般电器使用，是一种方便的车用电源转换器。
车载电源逆变器在国外市场受到普遍欢迎，传统车载电源一般采用逆变器加工频变压器的方案，它存在体积大、效率低等缺陷。
随着新型电力电子器件和电力电子技术的发展，本文采用高频链的方案来实现无工频变压器的逆变电路，可以很好地解决传统车载电源存在的问题，同时能保证车载电源的输出电压更稳定、更平滑。
本文分析了车载逆变器的原理与应用，并提出了合理化建议。
关键词：车载；逆变器；电源转换；交流电0前言在国外因汽车的普及率较高，外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。
我过进入经济高速发展，国内市场私人交通工具越来越多，因此，车载逆变器电源作为在移动中使用的直流变交流的转换器，会给你的生活带来很多的方便，是一种常备的车用汽车电子装具用品。
随着社会的发展，汽车越来越与人们的生活息息相关，而汽车用的直流电压一般为12V不能为便携式电子设备直接使用。
为此，车载电源(就是把直流12V电压转换成交流220V/50Hz电源)的研制日益引起人们的重视。
一、车载逆变器的原理静态功率交换器(即逆变器)的主要目的是将二直流电能变换成交变的电能，供一般电器使用，逆变器的一些应用，如:交流调速传动(ASD)、UPS,静态无功补偿、有源滤波、柔性交流输电系统(FACTS)等，和电压补偿都要求有交变的输出波形。
对于正弦波交流输出，其幅值、频率和相位都要求可控。
按照输出波形的类型，把具有输出电压，波形独立可控拓扑的逆变器称为电压源逆变器(VSI)，由于这类逆变器能满足许多工业场合得‘要求而得到十分广泛得应用。
类似地，把具有输出电流波形独立可控拓扑得逆变器称为电流逆变器(CSI)，此类逆变器在对电压波形的品质要求较高的工业场合仍得到广泛得应用。
基于SG3525A的新型车载逆变电源设计
基于SG3525A的新型车载逆变电源设计随着经济水平的提高，汽车正逐渐成为人们的日常交通工具然而，人们随身携带的电子产品，例如手机，却不能使用汽车上的电源因此，开发一款经济实用的车载逆变器就成为一种需求。
我们采用集成脉宽调制芯片SG3525A为主控芯片，以CD4020B计数器及与非门电路构成分频分相电路并配以保护电路，实现了逆变器的脉宽调制其在逆变电源工作时的持续输出功率为100W，并具有输出过流保护及输入欠压保护等功能，可实现电源逆变、电压稳定、欠压保护及过流保护等功能系统基本原理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，以驱动负载为保证系统的可靠运行，分别采集了DC高压侧电压信号、电流信号及蓄电池电压信号，送入SG3525A，通过调整驱动脉冲的占空比或关断脉冲来实现电压调节、过流保护及欠压保护等功能。
主要技术参数输入电压:DC 12V；输出电压:AC 220V±5%，50Hz±2%；额定功率:100W；保护功能:输入直流极性接反保护，输入欠压保护，输出过流保护电路设计1 主控芯片SG3525ASG3525A是ST公司生产的脉冲宽度调制器控制集成电路具有集成基准电压，振荡器同步，软启动时间控制，输入欠电压锁定等功能SG3525A的引脚如图2所示。
振荡频率的确定：振荡频率由三个外部元件RT、CT和RD设置，分别接在6、5、7引脚上振荡频率为fOSC=1/CT(0.7RT +3RD)，其中，0.7RTCT为定时电容充电时间，3RDCT为定时电容放电时间为了使分频分相电路取得50Hz振荡频率，本设计设定振荡频率为51.2kHz，取CT＝2000pF RT=10kΩ，RD=922Ω输出脉宽的调整：PWM脉冲宽度由引脚9和引脚8中电平较低的一端控制芯片内部的误差放大器U1将电压反馈信号与基准电压信号偏差放大后送入比较器U2的反向输入端，比较器正向输入端的输入则来自电容器CT上的锯齿波，两者做比较后输出方波脉冲来控制SG3525A内部输出功放管的占空比（见图3）本设计中将8引脚经电容接地，9引脚接DC/DC 高压直流电压的反馈电压，由此调整输出直流电压的稳定图3中，U1为SG3525A中的误差放大器，1、2、9分别为芯片管脚，R1～R7、C1、C2均为外接电阻电容SG3525A的16引脚输出5V参考电压电阻R3、R4及U1构成反比例运算器，R4/R3为其静态放大倍数，其值越大控制精度越高但放大倍数太大将引起振荡，因此引入C1和R5使误差放大器成为不完全比例积分控制器，此时静态误差放大倍数不变，动态误差放大倍数减小，既不影响控制精度，又避免过冲引起振荡。
300W车载逆变器演示文稿
SPWM的控制模式及其实现 SPWM的控制模式及其实现 软件生成SPWM的方法有许多种，比如自 然采样法、规则采样Ⅰ法、规则采样Ⅱ法、指 定谐波消除法等。由于规则采样Ⅱ法控制实现 简单，生成的SPWM波形比较准确，所以本系 统选取规则采样Ⅱ法，采用数字控制方案，通 过软件生成SPWM波形。
上图所示为生成SPWM波形的规则采样Ⅱ法。它 固定在三角载波每一周期的负峰值时找到正弦调制 波上的对应点，即图中的E点，求出对应的电压值 uce。用此电压对三角载波进行采样，由uce水平线 截得A、B两点，从而确定了脉宽时间t2。这时由于 A、B两点坐落在正弦调制波的两侧，因此减小了脉 宽生成的误差。在实际控制中，可以离线先计算出 相应的正弦值，并将建立的正弦表写入单片机的 FLASH存储器中，然后程序通过查表和实时运算就 可以求出每个PWM中断时刻的脉冲宽度。由3.4式可 以看出，当三角载波周期Ts和正弦调制波的角频率 ω1固定时，脉冲宽度t2只与调制度ma的大小有关。
单相SPWM全桥逆变系统的谐波分析 单相SPWM全桥逆变系统的谐波分析 SPWM 为了扬长避短，可将同步和异步两种方式结 合起来，成为分段同步调制方式。如图所示，在 一定频率范围内采用同步调制，保持了输出波形 对称的优点。当频率降低较多时，使载波比分等 级地增加，这样又采纳了异步调制的长处。
第四章
正弦脉宽调制 SPWM是最常见的一种调制方法，正弦脉宽 调制波（SPWM）的谐波影响较小，在各类逆变 器应用中特别是在交流调速系统中被广泛采用， 对于SPWM波的生成方法，人们进行了大量的研 究，归纳起来，它是利用三角波对正弦波的调 三角波对正弦波的调 制采样得到SPWM波形。其在半周期中调制脉冲 制采样 的特点是为等距、登幅、不等宽（可调），且 总是中间宽两边窄，其各脉冲面积和正弦波下 面积成比例。生成SPWM要求按正弦规律控制脉 冲列的脉宽。其原理是：将等腰三角形载波与 正弦控制波通过比较器进行比较，则在比较器 输出端就形成了SPWM波。
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便携式车载逆变器的设计
随着经济水平的提高，汽车正逐渐成为人们的日常交通工具。
然而，人们随身携带的电子产品，比如手机，却不能使用汽车上的电源。
因此，开发一款经济实用的车载逆变器就成为一种需求。
我们采用集成脉宽调制芯片SG3525A为主控芯片，以CD4020B计数器及与非门电路构成分频分相电路并配以保护电路，实现了逆变器的脉宽调制。
其在逆变电源工作时的持续输出功率为100W，并具有输出过流保护及输入欠压保护等功能，可实现电源逆变、电压稳定、欠压保护及过流保护等功能。
系统基本原理
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。
为保证系统的可靠运行，分别采集了DC高压侧电压信号、电流信号及蓄电池电压信号，送入
SG3525A，通过调整驱动脉冲的占空比或关断脉冲来实现电压调节、过流保护及欠压保护等功能。