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0 引言
隨著社會(huì)的發(fā)展,汽車越來越與人們的生活息息相關(guān),而汽車用的直流電壓一般為12V,不能為便攜式電子設(shè)備直接使用。為此,車載電源(就是把直流12 V電壓轉(zhuǎn)換成交流220 V/50 Hz電源)的研制日益引起人們的重視。
傳統(tǒng)車載電源一般采用逆變器加工頻變壓器的方案,它存在體積大、效率低等缺陷。隨著新型電力電子器件和電力電子技術(shù)的發(fā)展,采用高頻鏈的方案來實(shí)現(xiàn)無工頻變壓器的逆變電路,可以很好地解決傳統(tǒng)車載電源存在的問題,同時(shí)能保證車載電源的輸出電壓更穩(wěn)定、更平滑。
1 車載電源電路結(jié)構(gòu)與功能分析
車載電源系統(tǒng)如圖l所示。12V直流電壓經(jīng)過高頻逆變和高頻整流,得到一個(gè)符合要求的:350V直流電壓,該部分的控制信號(hào)由TL494芯片產(chǎn)生。再經(jīng)過全橋DC/AC逆變電路,得到220V/50Hz交流電壓輸出。為保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行,防止主電路對(duì)控制電路的干擾,采用主、控電路完全隔離的方法,即驅(qū)動(dòng)信號(hào)用光耦隔離,反饋信號(hào)用變壓器隔離,輔助電源用變壓器隔離等。
對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言,逆變電路能否正常工作決定了整個(gè)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行。所以,設(shè)汁的重點(diǎn)在逆變器的控制和檢測上。
1.1 SG3525結(jié)構(gòu)框圖和引腳功能
系統(tǒng)采用SG3525來實(shí)現(xiàn)SPWM控制信號(hào)的輸出,該芯片其引腳及內(nèi)部框圖如網(wǎng)2所示。
直流電源Vs從腳15接入后分兩路,一路加到或非門;另一路送到基準(zhǔn)電壓穩(wěn)壓器的輸入端,產(chǎn)生穩(wěn)定的+5 V基準(zhǔn)電壓。+5 V再送到內(nèi)部(或外部)電路的其它元器件作為電源。
振蕩器腳5須外接電容GT腳6須外接電阻RTo振蕩器頻率f由外接電阻RT和電容CT決定,f=1.1 8/RCTo逆變橋開關(guān)頻率定為lOkHz,取GT=O.22μF,RT=5 kΩ。振蕩器的輸出分為兩路,一路以時(shí)鐘脈沖形式送至雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及兩個(gè)或非門;另一路以鋸齒波形式送至比較器的同相輸入端,比較器的反向輸入端接誤差放大器的輸出。誤差放大器的輸出與鋸齒波電壓在比較器中進(jìn)行比較,輸出一個(gè)隨誤差放大器輸出電壓高低而改變寬度的方波脈沖,再將此方波脈沖送到或非門的一個(gè)輸入端?;蚍情T的另兩個(gè)輸入端分別為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和振蕩器鋸齒波。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的兩個(gè)輸出互補(bǔ),交替輸出高低電平,將PWM脈沖送至三極管V1及V2的基極,鋸齒波的作用是加入死區(qū)時(shí)間,保證V1及V2不同時(shí)導(dǎo)通。最后,V1及V2分別輸出相位相差180°的PWM波。
隨著社會(huì)的發(fā)展,汽車越來越與人們的生活息息相關(guān),而汽車用的直流電壓一般為12V,不能為便攜式電子設(shè)備直接使用。為此,車載電源(就是把直流12 V電壓轉(zhuǎn)換成交流220 V/50 Hz電源)的研制日益引起人們的重視。
傳統(tǒng)車載電源一般采用逆變器加工頻變壓器的方案,它存在體積大、效率低等缺陷。隨著新型電力電子器件和電力電子技術(shù)的發(fā)展,采用高頻鏈的方案來實(shí)現(xiàn)無工頻變壓器的逆變電路,可以很好地解決傳統(tǒng)車載電源存在的問題,同時(shí)能保證車載電源的輸出電壓更穩(wěn)定、更平滑。
1 車載電源電路結(jié)構(gòu)與功能分析
車載電源系統(tǒng)如圖l所示。12V直流電壓經(jīng)過高頻逆變和高頻整流,得到一個(gè)符合要求的:350V直流電壓,該部分的控制信號(hào)由TL494芯片產(chǎn)生。再經(jīng)過全橋DC/AC逆變電路,得到220V/50Hz交流電壓輸出。為保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行,防止主電路對(duì)控制電路的干擾,采用主、控電路完全隔離的方法,即驅(qū)動(dòng)信號(hào)用光耦隔離,反饋信號(hào)用變壓器隔離,輔助電源用變壓器隔離等。
對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言,逆變電路能否正常工作決定了整個(gè)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行。所以,設(shè)汁的重點(diǎn)在逆變器的控制和檢測上。
1.1 SG3525結(jié)構(gòu)框圖和引腳功能
系統(tǒng)采用SG3525來實(shí)現(xiàn)SPWM控制信號(hào)的輸出,該芯片其引腳及內(nèi)部框圖如網(wǎng)2所示。
直流電源Vs從腳15接入后分兩路,一路加到或非門;另一路送到基準(zhǔn)電壓穩(wěn)壓器的輸入端,產(chǎn)生穩(wěn)定的+5 V基準(zhǔn)電壓。+5 V再送到內(nèi)部(或外部)電路的其它元器件作為電源。
振蕩器腳5須外接電容GT腳6須外接電阻RTo振蕩器頻率f由外接電阻RT和電容CT決定,f=1.1 8/RCTo逆變橋開關(guān)頻率定為lOkHz,取GT=O.22μF,RT=5 kΩ。振蕩器的輸出分為兩路,一路以時(shí)鐘脈沖形式送至雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及兩個(gè)或非門;另一路以鋸齒波形式送至比較器的同相輸入端,比較器的反向輸入端接誤差放大器的輸出。誤差放大器的輸出與鋸齒波電壓在比較器中進(jìn)行比較,輸出一個(gè)隨誤差放大器輸出電壓高低而改變寬度的方波脈沖,再將此方波脈沖送到或非門的一個(gè)輸入端?;蚍情T的另兩個(gè)輸入端分別為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和振蕩器鋸齒波。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的兩個(gè)輸出互補(bǔ),交替輸出高低電平,將PWM脈沖送至三極管V1及V2的基極,鋸齒波的作用是加入死區(qū)時(shí)間,保證V1及V2不同時(shí)導(dǎo)通。最后,V1及V2分別輸出相位相差180°的PWM波。
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