便携式车载逆变器的设计
由14级串行二进制计数/分配器CD4020B构成分频电路,分频信号来自SG3525A的振荡器输出端引脚4。图4中的A、B、C分别代表振荡器脉冲经8、9、10级分频后的波形,其频率分别为fA=fOSC/28,fB=fOSC/29,fC=fOSC/210。分相电路由单片两输入端四与非门CD4011BC及外围器件组成,将信号ABC逻辑组合成逆变桥所需要的驱动脉冲(A+B)C与(A+B)C信号。该驱动信号具有共同死区,信号频率约为50Hz。
图4分频分相波形图
3保护电路
①输入欠压保护
如图5所示,D1为蓄电池极性反接保护。SG3525A的引脚16输出参考电压5V,取R3=R4=10kΩ。在正常情况下,U1的反相输入端电压大于正向输入端电压,U1输出低电平,二极管D1、D2截止。当蓄电池电压低于10V时,比较器U1开始工作,输出由低电平变为高电平,D2、D3导通,并把同相输入端电位提升为高电平,使得U1一直稳定输出高电平,向SG3525A的引脚10输出关断信号。
图5输入欠压保护电路
②输出电流过载保护
如图6所示,运放U2及外围电阻构成反比例放大器,运放U3及外围电路构成比较器。图1中的R3为取样电阻,取2.2Ω,2W。当负载电流增大时,该电阻的压降△U增大。
图6输出电流过载保护电路
运放U3正向输入端输入电压为:U+=(1+R2/R1)×(R3/R4)×△U
合理的调整R1、R2、R3、R4的取值,使得当负载电流超过1.5A后,U3的正向输入端电位高于反向输入端,输出高电位,二极管D2、D3导通,并把同相输入端电位提升为高电平,使得U1一直稳定输出高电平,向SG3525A的10引脚输出关断信号。
散热设计
为了进一步减小体积,减轻重量,采取了利用外壳(机壳)散热致冷办法,既解决了散热,又使整机体积变小,重量减轻。
逆变器试验输出波形
DC/DC变换输出电压稳定在320V,逆变桥开关频率为50Hz,接500Ω电阻负载。
本文设计的车载逆变电源电路主要采用集成化芯片,使得电路结构简单、性能稳定、成本较低。经实际应用证明,该逆变电源工作稳定可靠,能够持续输出功率100W。
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