车载逆变器设计毕业设计
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1 引言车载逆变器(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。
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。
毕业设计(论文)-车载稳压逆变电源的电路设计
摘要汽车由最原始的代步方式转变为生活必需品，现在又开始由生活必需品向享受生活的层面过渡了，有车族在户外需要使用的电子设备越来越多，例如汽车音响、车用DVD、车用冰箱、手提电脑、手机充电器和各种电源适配器。
在发达国家车载逆变电源是每辆车必须具备的。
据统计，国内配备这种转换器的车辆还不足20%，加之每年汽车销售量居高不下，因而电源转换器在国内有很大的市场前景。
车载逆变电源（又叫电源转换器）可以把汽车蓄电池的12V/24V 直流电转变为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。
电源转换器可作为移动交流电源在车辆、船舶上使用，也适合与太阳能电池配合使用，能够方便地为这些电器设备提供交流电。
[1]本文首先介绍逆变技术的概念和分类，在详细讲解了SPWM控制原理，接着在对逆变技术中开关器件的选择及控制策略的简介，最后通过对TL494芯片的学习设计了一款车载稳压逆变电源[2]。
关键词：逆变器 SPWM TL494ABSTRACTCar travel by the most primitive way into necessities, and now start from the basic necessities of life to enjoy the level of the transition, and car owners to use in the outdoors more and more electronic devices, such as car stereos, car DVD, car with a refrigerator, laptop computer, cell phone charger and a variety of power adapters. In developed countries, car inverter power supply is per vehicle must have. According to statistics, domestic vehicles equipped with this converter is less than 20%, coupled with high annual vehicle sales, so the power adapter in the country have great market prospects.Car inverter (also known as power converter) can change car battery 12V/24V DC required for most electrical 220V AC. Power switch to the input DC voltage into AC voltage pulse width modulation, and then use push-pull inverter and high frequency transformer to AC pressure is increased, then full-wave rectified AC voltage into a DC, and finally by the full-bridge converter to the required high voltage direct current into alternating current reverse. Power converters can be used as mobile AC power supply in vehicles, ships use, also suitable for use with solar cells and can easily provide AC power to these electrical equipment.This paper introduces the concept and classification of inverter technology, explained in detail SPWM control theory, then inverter technology in the choice of switching devices and control strategy briefing, the final study by TL494 chip designed a car regulator inverter.Key Words: Inverter，PWM，TL494目录摘要---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- I ABSTRACT ------------------------------------------------------------------------------------------------------ I I 目录 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- I V 第一章绪论 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 61.1 逆变器及其发展--------------------------------------------------------------------------------------------- 62.1PWM控制原理----------------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.1.1 PWM概述------------------------------------------------------------------------------------------------ 72.2.1PWM波形的基本原理 ---------------------------------------------------------------------------------- 8第二章方案论证------------------------------------------------------------------------------------------------ 102.1方案一 -------------------------------------------------------------------------------------------------------10 2.2方案二 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 2.3方案三 -------------------------------------------------------------------------------------------------------122.4方案确立 ----------------------------------------------------------------------------------------------------13第三章系统总体设计 ---------------------------------------------------------------------------------------- 14第四章稳压逆变电源的电路设计 ------------------------------------------------------------------------- 15 4.1脉宽调制器芯片TL494的工作原理 ------------------------------------------------------------------154.1.1TL494的内部结构和工作原理 ------------------------------------------------------------------ 154.1.2 TL494的引脚说明--------------------------------------------------------------------------------- 17 4.2过热保护电路 -----------------------------------------------------------------------------------------------18 4.3过压保护电路 -----------------------------------------------------------------------------------------------19 4.4电路保护维持电路 -----------------------------------------------------------------------------------------20 4.5震荡电路外围电路 -----------------------------------------------------------------------------------------21 4.6逆变电路外围电路 -----------------------------------------------------------------------------------------22 4.7整流滤波电路-----------------------------------------------------------------------------------------------23 4.8功率放大电路 -----------------------------------------------------------------------------------------------234.9EI33磁芯的选择--------------------------------------------------------------------------------------------244.9.1 面积乘积法 ---------------------------------------------------------------------------------------- 244.9.2几何尺寸参数法 ----------------------------------------------------------------------------------- 26 4.10元器件参数 ------------------------------------------------------------------------------------------------27第五章调试实物 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 285.1调试前的准备 -----------------------------------------------------------------------------------------------28 5.2调试的过程 --------------------------------------------------------------------------------------------------28第六章总结 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 29参考文献 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 30致谢 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 31第一章绪论1.1 逆变器及其发展今年来，电力电子技术发展迅猛，逆变电源广泛应用于日常生活、计算机、邮电通信、电力系统和航空航天等领域[3]。
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。
车载逆变电源设计 论文
郑州工业安全职业学院毕业论文（设计）题目：车载逆变电源设计姓名孟小鹏系别信息工程系专业电气技术班级 08电气指导教师左明鑫2011年05 月04 日目录前言 (4)第一章车载电源具体电路设计 (6)1.1 车载电源的主电路设计 (6)1.2 DC/DC转换的设计 (7)1.3 DC/AC变换的设计 (9)第二章控制电路的设计 (11)2.1 驱动电路设计 (11)2.1.1 IGBT驱动电路要求 (11)2.1.2 EXB841芯片 (11)2.2 PWM控制器的设计 (12)2.3 PWM 信号的产生 (17)第三章保护电路的设计 (18)3.1 过流保护 (18)3.2 蓄电池的欠压保护 (18)3.3过热保护 (19)3.4 LED显示与报警蜂鸣 (20)第四章调试与运行结果 (21)第五章设计心得 (22)第六章致谢 (23)参考文献 (24)附录1 车载电源电路图 (26)附录2 元件参数 (27)摘要载逆变电源是可以把汽蓄电池12V直流电转变为大多数电器所需要的220V交流电，本次设计是将12V直流电源通过两个IGBT的导通和关断将输入的直流电压转变成脉宽调制交流电压，也就是把12V直流通过TL494PWM控制器变为12V脉冲输出接着利高频变压器把交流电压升高为360V左右。
再用全波整流交流电压转换成直流高压电压320V，再利用开关管组成的全桥变换器把高压直流320V的逆变所需交流电220V，方波电压最后再经过LC 工频滤波得到有效值为220V/50HZ的交流电供负载使用。
其中设计了对开关管的驱动电路，本次设计采用富士集团的EXB系类驱动IGBT的工作，通过控制IGBT等的通断时间来实现本次的设计DC/DC升压，DC/AC的逆变。
该设计应用开关电源电路技术有关知识，涉及到模拟集成电路。
电源集成电路充分应用了TL494/SG3525的固定频率脉冲宽度调制电路。
因此本次的模块设计主要包括DC\DC高频升压逆变转换模块、整流滤波AC/DC逆变桥模块、欠压保护、过流保护、过热保护等部分组成。
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
疆
，竽
宣
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。
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。
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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。
本文重点对车载逆变器进行研究。
将逆变器分为逆变电路，控制系统和滤波电路三个主要部分。
逆变桥采用三相全桥逆变电路，为了简化整个逆变主电路的设计，逆变电路采用了将IGBT单元；驱动电路；保护电路等结合在一起的IPM。
控制系统由控制调节器，矫正环节和时间比例控制及脉冲形成环节构成。
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正弦波SG3525AAbstract12V DC car inverter can the car into 220V/50Hz AC electronic devices, commonly used in car electronic equipment. Inverter application in daily life is very broad, such as laptop computers, video recorders, and some electric tools.The design of the inverter can be divided into three main parts: the power stage circuit,control system and filtering circuit.Control system consists of PWM generating circuit,compensative circuit,and control regulator. This design has a flexible, applicable to a wide range of features, and can basically meet the practice needs. And the design of high frequency inverter with noise reduction, response speed and the circuit to adjust the flexible advantages. Designed to meet the development trend of miniaturization of the power inverter, lightweight, high-frequency and high reliability, low noise.Keywords:car inverter pulse, width modulated, protection, circuit sine wave, SG3525A目录摘要 (I)Abstract (II)目录.............................................................................................................. I II 前言. (5)1 现代逆变技术的概念 (6)1.1 现代逆变技术的概念 (6)1.2 现代逆变技术的分类 (6)1.3. 现代逆变系统基本结构 (7)1.3.1 输入电路 (7)1.3.2 输出电路 (7)1.3.3 控制电路 (7)1.3.4 辅助电路和保护电路 (8)1.3.5 逆变主电路 (8)1.4 逆变电路的优势 (8)2 设计总体目标 (9)2.1 设计要求及系统指标 (9)2.2 总体方案的选取 (9)3 整体电路设计 (11)3.1 逆变电源整体框图 (11)3.1.1总电路图 (11)3.2 脉宽调制技术及其原理 (12)3.2.1 PWM控制的基本原理 (12)3.2.2 PWM逆变电路 (13)3.3 正弦波脉宽调制技术的实现方法 (14)3.3.1 技术原理 (14)3.3.2 自然采样法 (16)4 逆变电源元器件特性及各部分电路设计 (19)4.1 正弦波脉宽调制技术的实现方法 (19)4.1.1 场效应管 (19)4.1.2 稳压管 (19)4.1.3 与门 (20)4.1.4 变压器 (21)4.1.5 电流互感器 (21)4.2 单相半桥电压型逆变电路原理及其工作波形 (22)4.3 各变换电路设计 (22)4.3.1 DC/DC变换电路 (22)4.3.2 DC/AC变换电路 (24)4.4 保护电路 (26)4.4.1 电源输入过压保护电路 (26)4.4.2 输入欠压保护电路 (26)4.4.3 过热保护电路 (27)4.4.4 输出过压保护电路 (28)4.4.5 输出过流保护电路 (29)5单元电路测试分析及结果 (31)5.1电路测试 (31)5.1.1 555多谐振荡器测试 (31)5.1.2D触发器测试 (31)5.1.3 示波器的测试 (32)5.2 测量结果 (33)5.2.1 输出电压测量结果 (33)5.2.2 输出电流测量结果 (34)5.2.3 输出频率测量结果 (34)总结 (36)致谢................................................................................. 错误!未定义书签。
参考文献 (38)前言逆变电路较为常用的是SPWM控制方式。
这种方式较容易用模拟电路实现，但脉冲稳定性和抗干扰能力差。
市售的用于三相逆变电源的数字控制集成芯片，如HEF4752等，又存在运算速度受处理器的字长因素影响、价格昂贵等问题。
本文介绍了一种用高频开关电源代替变压器升压和隔离的三相逆变电源系统，提出了一种新型实用的预置相位PWM数字控制方案，其基本思想是将SPWM对应于开关管的脉宽通过仿真预先计算出来，转换为十六进制数后存储于EPROM内。
经地址扫描、锁存后，将预置于EPROM内的数值转换成对应的触发脉冲，以驱动逆变器主电路开关管。
逆变控制电路仅采用一片EPROM及几片集成芯片构成，整个控制器硬件结构简单，降低了成本。
1 现代逆变技术的概念1.1 现代逆变技术的概念随着各行各业对控制技术的发展和对操作性能要求的提高，许多行业的用电设备都不是直接使用通用的交流电网提供的交流电作为电能源，而是通过各种形式对其进行变换，从而得到各自所需的电能形式，逆变电路是其中的主要组成部分。
现代逆变技术是建立在工业电子技术、半导体器件技术、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体交流技术、脉宽调制技术（PWM）、磁性材料等学科的基础上的一门实用技术。
现代你变技术主要包括三部分内容：半导体功率集成器件机器应用、功率变换电路和逆变控制技术。
1.2 现代逆变技术的分类现代逆变技术的种类很多，可以按照不同形式进行分类。
其主要分类如下：(1)按逆变器输出交流的频率: 可以分为工频逆变、中频逆变和高频逆变。
工频逆变一般指50~60Hz的逆变器；中频逆变的频率一般为400H到十几kKz；高频逆变的频率则一般为十几kHz到MHz。
(2)按输出相数可分为：单相电路和三相电路。
(3)当逆变器电路输出的交流电能直接作用于负载时，称为无源逆变；凡输出电能馈向公共交流电网时，则称有源逆变。
(4)按逆变主电路的形式，可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。
(5)按功率器件可分为：半控型器件组成的电路和全控型器件组成的电路。
(6)按输出稳定的参量：可分为电压源和电流源两类。
(7)按输出电压或电流的波形：可分为正弦输出逆变和非正弦输出逆变。
(8)按控制方式，可分为调频式（PFM）逆变和调脉宽式（PWM）逆变。
(9)按开关电路的工作方式，可分为谐振式逆变、定频硬开关式逆变和定频软开关式逆变。
1.3. 现代逆变系统基本结构图1.1 现代逆变系统基本结构1.3.1 输入电路逆变主电路输入为直流电，可以是直流电网、蓄电池储存的直流电，或者是直流发电机发出的直流电，此时输入电路包括滤波电路和EMI电路；如果是交流电网整流后获得的直流电，则除了滤波和EMI 电路外，首先还要有整流电路1.3.2 输出电路输出电路一般都包括输出滤波电路和EMI电路，对直流负载的逆变系统包括输出整流电路。
对于开环的逆变系统，输出量不用反馈到控制电路，而对于闭环控制系统，输出量还要反馈到控制电路。
1.3.3 控制电路控制电路的功能是按要求产生和调节一系列的控制脉冲来控制逆变器开关的导通和关断，从而配合逆变主电路完成逆变功能。
在逆变系统中，控制电路和逆变主电路同样重要。
1.3.4 辅助电路和保护电路辅助电路的功能是将逆变的输入电压变换成合适控制电路工作的直流电压。
可以采用工频降压、整流、线性稳压的方式，或DC/DC变换器。
保护电路主要包括:输入过压、欠压保护；输出过压、欠压保护；过载保护；过流和短路保护；过热保护。
1.3.5 逆变主电路逆变主电路是有开关器件等组成的变换电路，分为非隔离式和隔离式两类。
1.4 逆变电路的优势高频化、高性能化、并联及模块化、小型化、高输入功率因数化、数字化和智能化等。
2 设计总体目标2.1 设计要求及系统指标车载逆变器是一种能够将DC/12V 直流电转换为和市电相同的AC/220V 交流电，供一般电器使用，是一种方便的车用电源转换器。
通常设备工作空间狭小，环境恶劣，干扰大。
因此对电源的设计要求也很高，除了具有良好的电气性能外，还必须具备体积小，重量轻，成本低，可靠性高，抗干扰强等特点。
逆变电源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，因而本设计要求输出电压波形为准正弦波，以克服方波逆变器不能带感性负载的特点。
本设计对逆变电源的要求有：（1）环境温度：-25℃- +40℃（2）海拔高度：≦3000m（3）输入12VDC（4）额定输出电压：V o=220V AC（5）输出有过压保护（6）额定输出功率：200W（7）输入有过压保护和过热保护2.2 总体方案的选取根据电路输入电压低，电流大的实际特点，对比了目前常用的推挽式、半桥式、全桥式的优缺点后，升压电路采用了推挽变换电路，其电路结构如图2所示。
它具有使用功率开关器件数量少、驱动电路简单等优点。
控制集成芯片采用TL494，芯片提供了一个内部基准电压(5V±1％),其内部误差放大器有一个共模电压范围，工作电压范围宽(8～40V),最高工作频率可达300kHz，在CT脚和放电脚之间用单个电阻连接可对死区时间进行调整。