车载逆变电源
车载逆变电源操作说明书

车载逆变电源操作说明书一、产品概述:3706N-010车载逆变电源通过一个JF9014C 型的点烟器线束与整车电源相连,将直流电源转换为交流220伏,50赫兹的市电。
本产品可广泛应用于各种车辆及其它一些移动设备上为手机、CD 随身听、数码相机、摄像机、笔记本电脑等电器产品提供充电和工作电源。
二、工作条件:1、输入电压: DC24V2、输出电压: AC220V 50Hz (修正正弦波)3、额定功率: 70W4、工作温度: —40℃~+80℃三、功能定义:四、功能与使用将车载逆变电源的点烟器线束与整车点烟器插孔连接(中间的一极为正极),打开电源开关,此时应看见绿灯亮(红灯不亮),万用插座输出220伏的交流电。
1、 过载保护输入电压为额定值,当负载大于额定输出功率的150%时,产品关断输出,同时红灯亮,绿灯灭。
2、输入欠压保护当输入电压小于20伏时,产品关断输出,同时红灯亮,绿灯灭。
1、接点烟器插孔4、万用插座:输出交流220V ,50Hz2、电源开关3、报警灯 工作正常:绿灯亮 有故障:红灯亮3、输入过压保护当输入电压大于30伏时,产品关断输出,同时红灯亮,绿灯灭。
4、输入电压极性保护如果逆变电源输入的正、负极接反,逆变器能自动保护不引起损坏。
五、注意事项1、车载逆变电源的点烟器线束应与整车点烟器插孔可靠连接,不得长时间过电压、欠电压和电源极性反接工作。
2、严禁使用大功率电器如电吹风、电炉等。
当产品报警灯红灯亮时,说明有故障应及时修复或联系售后服务人员。
3、产品在使用时应保持环境通风、散热良好,远离易燃物品。
在贮存、保管和运输过程中,应保持产品平整放置,环境清洁干燥。
300W车载逆变器电路图与原理分析.pptx

SS8550为目前市场上较为常见、易购的三极管,价格也比较便宜,单只售价仅0.3元左右。
KSP44为T。・92形式封装的NPN型三极管。其引脚电极的识别方法是,当面对三极管的印字标识面时,其引 脚1为放射极E、2为基极B、3为集电极C。
KSP44的主要参数指标为:BVCB。=500V,BVCE。=400V,VCE(三)=。.5V,VBE(。N)=。 .75V,ICM=300mA,PCM=。.625W,TJ=150oC,hFE=40~2000
IRF740A为T。∙220形式封装的N沟道增加型MoS快速功率开关管。其引脚电极排序1为栅极G、2为漏极D、3为 源极S。
IRF740A的主要参数指标为:VDSS=400V,ID=I。A,Ptot=120W,RDS(。N)S55。m。
当IRF740A损坏无法买到时,可用封装形式和引脚电极排序完全相同的N沟道增加型M。S开关管IRF740B、 IRF740或IRF730进行代换。IRF740、IRF740B的主要参数与IRF740A完全相同。IRF730的主要参数为 VDSS=400V,ID=5.5A,RDS(。N)31。其中IRF730的参数虽然与IRF740系列的相比略差,但对于150W以下功率的逆 变器来说,其参数指标已经是绰绰有余了。
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。
车载逆变器原理

车载逆变器原理车载逆变器是一种电子设备,用于将车辆的直流电源转换为交流电源。
它具有很多实际应用,例如在汽车、卡车或房车中供电给电子设备如电脑、手机、冰箱等。
车载逆变器基于电力电子技术,通过控制电流和电压的变化来实现直流到交流的变换。
下面将详细介绍车载逆变器的工作原理。
车载逆变器的核心部分是逆变器电路,它通常由直流输入端、逆变器拓扑结构和交流输出端三部分组成。
直流输入端连接车辆的电池或电源,通常为12V或24V 的直流电源。
交流输出端则提供110V或220V的交流电源,以满足电子设备的需求。
逆变器拓扑结构主要根据功率需求选择,常用的拓扑结构有单相全桥、单相半桥、双向桥等。
车载逆变器的工作原理如下:1. 输入滤波:车载电池提供的直流电常常含有很多的噪声和干扰,因此首先要对其进行滤波处理。
输入滤波电路通常由电感和电容组成,用于滤除高频噪声和干扰。
2. 逆变器拓扑结构:逆变器电路使用一种或多种拓扑结构来实现直流到交流的转换。
例如,单相全桥拓扑结构由四个开关器件(通常是MOSFET或IGBT)组成,通过不同开关的导通和关断来控制电流和电压的变化。
逆变器的控制电路根据交流输出电压和频率的需求来控制开关器件的工作状态。
3. 调制技术:车载逆变器通常使用PWM(脉宽调制)技术来控制输出波形的电压和频率。
PWM技术通过改变开关器件的导通时间来调制输出波形。
在PWM 控制下,开关器件以高频率开关,从而将直流电源中的能量转换为交流输出。
4. 输出滤波:逆变器输出的交流波形通常是以矩波形式出现的,因此需要进行输出滤波来去除高次谐波和噪声,使输出波形更加纯净。
输出滤波通常由电感和电容组成。
5. 保护功能:车载逆变器还具备多种保护功能,以保证设备和人员的安全。
常见的保护功能包括过电压保护、欠压保护、过载保护、短路保护等。
总结起来,车载逆变器通过控制器和开关器件来实现直流到交流的转换。
从直流电源获取能量,并通过逆变器的拓扑结构和PWM技术将直流电源转换为交流输出。
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:
车载电源逆变器电路原理图

车载电源逆变器电路原理图一市场上常见款式车载逆变器产品的主要指标输入电压:DC 10V~14.5V;输出电压:AC 200V~220V±10%;输出频率:50Hz±5%;输出功率:70W ~150W;转换效率:大于85%;逆变工作频率:30kHz~50kHz。
二常见车载逆变器产品的电路图及工作原理目前市场上销售量最大、最常见的车载逆变器的输出功率为70W-150W,逆变器电路中主要采用TL494或KA7500芯片为主的脉宽调制电路。
一款最常见的车载逆变器电路原理图见图1。
车载逆变器的整个电路大体上可分为两大部分,每部分各采用一只TL494或KA7500芯片组成控制电路,其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的12V直流电,通过高频PWM (脉宽调制)开关电源技术转换成30kHz-50kHz、220V左右的交流电;第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术,将30kHz~50kHz、220V左右的交流电转换成50Hz、220V的交流电。
图1电路中,由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路。
由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、滤波电路VD5-VD8、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路,最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用。
图1中IC1、IC2采用了TL494CN(或KA7500C)芯片,构成车载逆变器的核心控制电路。
TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片,其尾缀字母CN表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构,工作温度范围为0℃-70℃,极限工作电源电压为7V~40V,最高工作频率为300kHz。
汽车电源逆变器 标准

汽车电源逆变器标准汽车电源逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置,它在汽车电子设备中扮演着至关重要的角色。
在汽车电子系统中,许多设备都需要使用交流电,而汽车的电源系统一般都是直流电,因此需要通过逆变器将直流电转换为交流电,以满足这些设备的工作需求。
首先,汽车电源逆变器的标准应该包括对其输入电压范围的要求。
汽车的电源系统一般工作在12V或24V的电压范围内,因此逆变器需要能够适应这一范围的输入电压,并且在电压波动较大的情况下也能够稳定输出交流电。
这一点对于逆变器的性能来说至关重要,因为汽车在行驶过程中电源系统的电压可能会有较大的波动,逆变器需要能够稳定输出电压,以确保汽车上的电子设备能够正常工作。
其次,汽车电源逆变器的标准还应包括对输出交流电的波形和频率的要求。
输出交流电的波形应该能够尽可能接近正弦波,以确保其对电子设备的兼容性。
而输出交流电的频率应该能够稳定在50Hz或60Hz,以满足不同设备的工作需求。
这些参数的稳定性和准确性对于逆变器的性能来说也是非常重要的,它们直接影响着逆变器输出电的质量和稳定性。
此外,汽车电源逆变器的标准还应包括对其输出功率和效率的要求。
逆变器的输出功率应该能够满足汽车上各种电子设备的需求,同时在满足功率需求的前提下尽可能提高其效率,减少能源的浪费。
这对于汽车的能源管理来说非常重要,能够有效延长汽车电瓶的使用寿命,并且减少对汽车动力系统的额外负荷。
最后,汽车电源逆变器的标准还应包括对其安全性和稳定性的要求。
逆变器作为汽车电子系统中的重要组成部分,其安全性和稳定性直接关系到汽车及乘车人员的安全。
因此,逆变器需要具备过载保护、短路保护、过温保护等功能,以确保在异常情况下能够及时切断输出电路,保护汽车电子设备和电源系统的安全。
综上所述,汽车电源逆变器的标准应包括对输入电压范围、输出交流电的波形和频率、输出功率和效率、安全性和稳定性等方面的要求。
这些标准的制定和执行,对于保障汽车电子设备的正常工作,提高汽车能源利用率,保障汽车及乘车人员的安全,具有非常重要的意义。
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电力电子技术课程设计单位:自动化学院学生姓名:陈建班级: 0830402学号: 0435021指导老师:唐贤伦、罗萍专业:电气工程与自动化设计时间: 2007年 7月重庆邮电大学自动化学院制目录一、设计的基本要求 (1)二、总体方案的确定 (1)1、总体介绍 (1)2、经济性好 (2)三、具体电路设计 (2)1、系统基本原理 (2)2、DC/DC变换 (3)3、DC/AC变换 (5)4、保护电路设计及调试过程中的一些问题 (7)5、试验结果及输出波形 (9)6、功率因素校正 (10)四、附录 (11)五、参考文献 (11)车载逆变电源设计摘要:本系统是根据无源逆变的实用原理,采用单相全桥逆变电路工作方式,实现把直流电源(12v)转换成交流电源(320V,50HZ),并对负载进行供电。
达到的性能要求就是转换出稳定的工频电源,供给给汽车上的一些电器如车灯,音像等使用。
关键字:车载电源逆变保护电路一、设计的基本要求在一些交通运载、野外测控、可移动武器装备、工程修理车等设备中都配有不同规格的电源。
通常这些设备工作空间狭小,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。
针对某种移动设备的特定要求,研制了一种简单实用的车载正弦波逆变电源,采用SPWM工作模式,以最简单的硬件配置和最通用的器件构成整个电路。
实验证明,该电源具有电路简单、成本低、可靠性高等特点,满足了实际要求。
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,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。
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。
中国进入WTO 后,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。
通过点烟器输出的车载逆变器可以是20W 、40W 、80W 、120W 直到150W ,功率规格的。
再大一些功率逆变电源200W,300W,400W,500W,600W,700W,800W,1000W,1500W 要通过连接线接到电瓶上。
设计汽车逆变电源,提出了一种低成本的方波逆变电源的基本原理及制作方法;介绍了驱动电路芯片SG3524 和IR2110的使用;设计驱动和保护电路;给出输出电压波形的实验结果。
本文阐述了要求非常高的车载电源的设计及实验过程中的一些特殊问题的解决措施,提出了一些新颖的观点。
这些观点对以后的电源设计有一定的借鉴作用。
二、总体方案的确定1、总体介绍:电源是电子设备的动力部分,是一种通用性很强的电子产品。
它在各个行业及日常生活中得到了广泛的应用,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。
方波逆变是一种低成本,极为简单的变换方式,它适用于各种整流负载,但是对于变压器的负载的适应不是很好,有较大的噪声。
在逆变电源的发展方向上,轻量、小型、高效是其所追求的目标。
本文所介绍的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。
因此,这种电路是一种控制简单、可靠性较高、性能较好的电路。
整个逆变电源也因此具有较高的性价比和市场竞争力。
要选择专业的正规的工厂生产或经销代理的车载逆变器产品。
在国内有些用户为图方便将一些DC 直流电器如:手机充电器、笔记本电脑等在车上不使用自身配的220V 电源而配上简易转接器直接插到点烟器上,这样是不对的,汽车的电瓶电压不稳,直接取电可能会烧毁电器很不安全而且会大大影响电器使用寿命,因为原厂家供应的220V 电源是厂家专为其电器设计的,有极好的稳定性。
另外,在购买时要查看车载逆变器是否有各种保护功能,这样才能保证电瓶和外接电器的安全。
还要注意车用逆变器的波形,方波的转换器会造成供电不稳定,可能损伤所使用的电器,所以最好选正弦波或修正正弦波形的最新型的车载逆变器。
达到性能要求:2、经济性好:通过把12V的蓄电池电源转换为工频使用电源,用于车载内部的电器,是一种简单,廉价的方式。
主电路设计中采用了简单的全桥逆变电路,过压过流保护电路,以及几款简单的芯片。
经济性能良好,使用方便。
就本系统的性能稳定性而言,由于未设计复杂的电路进行干扰的情况。
并且输出稳定,价格优良,是一款性价比很高的系统。
三、具体电路设计本文依据逆变电源的基本原理,利用对现有资料的分析推导,提出了一种方波逆变器的制作方法并加以调试。
1 、系统基本原理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。
如上面的结构框图图1所示:主要包括了DC-AC高频升压逆变转换模块、AC-DC整流模块、逆变桥逆变、欠压保护、过流保护等部分组成,功能完整,结构紧凑。
目前,构成DC/AC逆变的新技术很多,但是考虑到具体的使用条件和成本以及可靠性,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。
2、DC/DC变换由于变压器原边电压比较低,为了提高变压器的利用率,降低成本,DC/DC 变换如图2所示,采用推挽式电路,原边中心抽头接蓄电池,两端用开关管控制,交替工作,可以提高转换效率。
而推挽式电路用的开关器件少,双端工作的变压器的体积比较小,可提高占空比,增大输出功率。
双端工作的方波逆变变压器的铁心面积乘积公式为AeAc=Po(1+η)/(ηDKjfKeKcBm)(1)式中:Ae(m2)为铁心横截面积;Ac(m2)为铁心的窗口面积;Po为变压器的输出功率;η为转换效率;δ为占空比;K是波形系数;j(A/m2)为导线的平均电流密度;f为逆变频率;Ke为铁心截面的有效系数;Kc为铁心的窗口利用系数;Bm为最大磁通量。
变压器原边的开关管S1和S2各采用IRF32055只并联,之所以并联,主要是因为在逆变电源接入负载时,变压器原边的电流相对较大,并联可以分流,可有效地减少开关管的功耗,不至于造成损坏。
PWM控制电路芯片SG3524,是一种电压型开关电源集成控制器,具有输出限流,开关频率可调,误差放大,脉宽调制比较器和关断电路,其产生PWM方波所需的外围线路很简单。
当脚11与脚14并联使用时,输出脉冲的占空比为0~95%,脉冲频率等于振荡器频率的1/2。
当脚10(关断端)加高电平时,可实现对输出脉冲的封锁,与外电路适当连接,则可以实现欠压、过流保护功能。
利用SG3524内部自带的运算放大器调节其输出的驱动波形的占空比D,使D>5 0%,然后经过CD4011反向后,得到对管的驱动波形的D<50%,这样可以保证两组开关管驱动时,有共同的死区时间。
3、DC/AC变换如图3所示,DC/AC变换采用单相输出,全桥逆变形式,为减小逆变电源的体积,降低成本,输出使用工频LC滤波。
由4个IRF740构成桥式逆变电路,IRF740最高耐压400V,电流10A,功耗125W,利用半桥驱动器IR2110提供驱动信号,其输入波形由SG3524提供,同理可调节该SG3524的输出驱动波形的D<50%,保证逆变的驱动方波有共同的死区时间。
IR2110是IR公司生产的大功率MOSFET和IGBT专用驱动集成电路,可以实现对MOSFET和IGBT的最优驱动,同时还具有快速完整的保护功能,因而它可以提高控制系统的可靠性,减少电路的复杂程度。
IR2110的内部结构和工作原理框图如图4所示。
图中HIN和LIN为逆变桥中同一桥臂上下两个功率MOS的驱动脉冲信号输入端。
SD为保护信号输入端,当该脚接高电平时,IR2110的输出信号全被封锁,其对应的输出端恒为低电平;而当该脚接低电平时,IR2110的输出信号跟随HIN和LIN而变化,在实际电路里,该端接用户的保护电路的输出。
HO和LO是两路驱动信号输出端,驱动同一桥臂的MOSFET。
IR2110的自举电容选择不好,容易造成芯片损坏或不能正常工作。
VB和VS之间的电容为自举电容。
自举电容电压达到8.3V以上,才能够正常工作,要么采用小容量电容,以提高充电电压,要么直接在VB和VS之间提供10~20V的隔离电源,本电路采用了1μF的自举电容。
为了减少输出谐波,逆变器DC/AC部分一般都采用双极性调制,即逆变桥的对管是高频互补通和关断的。
逆变桥部分,采用IGBT作为功率开关管。
由于IGBT寄生电容和线路寄生电感的存在,同一桥臂的开关管在开关工作时相互会产生干扰,这种干扰主要体现在开关管门极上。
以上管开通对下管门极产生的干扰为例,实际驱动电路及其等效电路如图3所示。
实际电路中,IR2110的输出推挽电路,这个电压尖刺幅值随母线电压VBUS和负载电流的增大而增大,可能达到足以导致T2瞬间误导通的幅值,这时桥臂就会形成直通,造成电路烧毁。
同样地,当T2开通时,T1的门极也会有电压尖刺产生。
带有门极关断箝位电路的驱动电路通过减小RS和改善电路布线可以使这个电压尖刺有所降低,但均不能达到可靠防止桥臂直通的要求。
门极关断箝位电路针对前面的分析,本文将提出一种门极关断箝位电路,通过在开关管驱动电路中附加这种电路,可以有效地降低上述门极尖刺。
门极关断箝位电路由MOSFET管MC1和MC2,MC1门极下拉电阻RC1和MC2门极上拉电阻RC2组成。
实际上该电路是由MOSFET构成的两级反相器。
当MC1门极为高电平时,MC1导通,MC2因门极为低电平而关断,不影响功率开关管的正常导通;当MC1门极为低电平时,MC1关断,MC2因门极为高电平而饱和导通,从而在功率开关管的门极形成了一个极低阻抗的通路,将功率开关管的门极电压箝位在0V,基本上消除了上文中提到的电压尖刺。
在使用这个电路时,要注意使MC2D、S与功率开关管GE间的连线尽量短,以最大限度地降低功率开关管门极寄生电感和电阻。
在电路板的排布上,MC2要尽量靠近功率开关管,而MC1,RC1和RC2却不必太靠近MC2,这样既可以发挥该电路的作用,也不至于给电路板的排布带来很大困难。
用双极型晶体管(如8050)同样可以实现上述电路的功能。
双极型晶体管是电流型驱动,其基极必须要串联电阻。