車載逆變器工作原理及其選購須知
IC1的15腳外圍電路的R1、Rt、R2組成過熱保護電路,Rt為正溫度系數(shù)熱敏電阻,常溫阻值可在150 Ω~300Ω范圍內(nèi)任選,適當(dāng)選大些可提高過熱保護電路啟動的靈敏度。
熱敏電阻Rt安裝時要緊貼于MOS功率開關(guān)管VT2或VT4的金屬散熱片上,這樣才能保證電路的過熱保護功能有效。
IC1的15腳的對地電壓值U是一個比較重要的參數(shù),圖1電路中U≈Vcc×R2÷ (R1+Rt+R2)V,常溫下的計算值為U≈6.2V。結(jié)合圖1、圖2可知,正常工作情況下要求IC1的15腳電壓應(yīng)略高于16腳電壓(與芯片14腳相連為5V),其常溫下6.2V的電壓值大小正好滿足要求,并略留有一定的余量。
車載逆變器工作原理中當(dāng)電路工作異常,MOS功率管VT2或VT4的溫升大幅提高,熱敏電阻Rt的阻值超過約4kΩ時,IC1內(nèi)部比較器1的輸出將由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平,IC1的3腳也隨即翻轉(zhuǎn)為高電平狀態(tài),致使芯片內(nèi)部的PWM 比較器、“或”門以及“或非”門的輸出均發(fā)生翻轉(zhuǎn),輸出級三極管VT1和三極管VT2均轉(zhuǎn)為截止狀態(tài)。
當(dāng)IC1內(nèi)的兩只功率輸出管截止時,圖1電路中的VT1、VT3將因基極為低電平而飽和導(dǎo)通,VT1、VT3導(dǎo)通后,功率管VT2和VT4將因柵極無正偏壓而處于截止狀態(tài),逆變電源電路停止工作。
IC1的1腳外圍電路的VDZ1、R5、VD1、C2、R6構(gòu)成12V輸入電源過壓保護電路,穩(wěn)壓管VDZ1的穩(wěn)壓值決定了保護電路的啟動門限電壓值,VD1、C2、R6還組成保護狀態(tài)維持電路,只要發(fā)生瞬間的輸入電源過壓現(xiàn)象,保護電路就會啟動并維持一段時間,以確保后級功率輸出管的安全??紤]到汽車行駛過程中電瓶電壓的正常變化幅度大小,通常將穩(wěn)壓管VDZ1的穩(wěn)壓值選為15V或16V較為合適。
IC1的3腳外圍電路的C3、R5是構(gòu)成上電軟啟動時間維持以及電路保護狀態(tài)維持的關(guān)鍵性電路,實際上不管是電路軟啟動的控制還是保護電路的啟動控制,其最終結(jié)果均反映在IC1的3腳電平狀態(tài)上。
電路上電或保護電路啟動時,IC1的3腳為高電平。當(dāng)IC1的3腳為高電平時,將對電容C3充電。這導(dǎo)致保護電路啟動的誘因消失后,C3通過R5放電,因放電所需時間較長,使得電路的保護狀態(tài)仍得以維持一段時間。
當(dāng)IC1的3腳為高電平時,還將沿R8、VD4對電容C7進行充電,同時將電容C7兩端的電壓提供給IC2的4腳,使IC2的4腳保持為高電平狀態(tài)。
從圖2的芯片內(nèi)部電路可知,當(dāng)4腳為高電平時,將抬高芯片內(nèi)死區(qū)時間比較器同相輸入端的電位,使該比較器輸出保持為恒定的高電平,經(jīng)“或”門、“或非”門后使內(nèi)置的三極管VT1和三極管VT2均截止。圖1電路中的VT5和VT8處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),其后級的MOS管VT6和VT9將因柵極無正偏壓而都處于截止狀態(tài),逆變電源電路停止工作。
IC1的5腳外接電容C4(472)和6腳外接電阻R7(4k3)為脈寬調(diào)制器的定時元件,所決定的脈寬調(diào)制頻率為 fosc=1.1÷ (0.0047×4.3)kHz≈50kHz。即電路中的三極管VT1、VT2、VT3、VT4、變壓器T1的工作頻率均為50kHz左右,因此T1應(yīng)選用高頻鐵氧體磁芯變壓器,變壓器T1的作用是將12V脈沖升壓為220V的脈沖,其初級匝數(shù)為20×2,次級匝數(shù)為380。
IC2的5腳外接電容C8(104)和6腳外接電阻R14(220k)為脈寬調(diào)制器的定時元件,所決定的脈寬調(diào)制頻率為 fosc=1.1÷ (C8×R14)=1.1÷(0.1×220)kHz≈50Hz。
R29、R30、R27、C11、VDZ2組成XAC插座220V輸出端的過壓保護電路,當(dāng)輸出電壓過高時將導(dǎo)致穩(wěn)壓管VDZ2擊穿,使IC2的4腳對地電壓上升,芯片IC2內(nèi)的保護電路動作,切斷輸出。
車載逆變器電路中的MOS管VT2、VT4有一定的功耗,必須加裝散熱片,其他器件均不需要安裝散熱片。當(dāng)車載逆變器產(chǎn)品持續(xù)應(yīng)用于功率較大的場合時,需在其內(nèi)部加裝12V小風(fēng)扇以幫助散熱。
介紹完車載逆變器工作原理,下面來看看選購車載電源逆變器要注意什么
首先要注意看規(guī)格,因為配套不同功率的電器設(shè)備需要用不同規(guī)格的逆變器,因此在選擇時要先知道自己是多用在哪些電器上。不然買個40W規(guī)格的逆變器,卻發(fā)現(xiàn)某個汽車電器用品需要100W的電源,啟動都成問題了。此外購買車載逆變器,要確認逆變器的各種保護功能,因為汽車電源本身就是不穩(wěn)定,逆變器沒有提供保護功能的話,當(dāng)電器產(chǎn)品界上逆變器,很容易就會使壞電器。
一般來說,車載逆變器根據(jù)輸出電流的波形分為兩種,一種是方波轉(zhuǎn)換器,一種是正弦波轉(zhuǎn)換器。因為方波逆變器供電不穩(wěn)定,輸出的交流電流質(zhì)量較差,而且其負載能力差,僅為額定負載的40-60%,有可能會損壞所使用的電器。所以samasora建議大家盡量選購純正弦波逆變器或者修正正弦波逆變器。
修正正弦波逆變器又叫作準正弦波車載逆變器,因其波形比較接近正弦波,可應(yīng)用于手機、筆記本電腦、電視機、攝像機、CD機、各種充電器、車用冰箱、游戲機、影碟機等等。
需要注意的是,純正弦波逆變器和修正正弦波逆變器的價格是不一樣的,純正弦波逆變器屬于高端產(chǎn)品,修正正弦波逆變器屬于中低端產(chǎn)品。而修正正弦波逆變器的效率高,噪音小,售價適中,因而已經(jīng)成為市場中的主流產(chǎn)品。
最后在選購車載電源逆變器時,還要注意轉(zhuǎn)換的效率問題。就像大多數(shù)的電子產(chǎn)品一樣,車載逆變器是存在轉(zhuǎn)換效率的,一般市場上常見的逆變器轉(zhuǎn)換效率都在70%-80%之間。
車載逆變器工作原理是什么呢?選購時又需要注意哪些呢?通過上述小編的介紹,相信大家對此都有所了解了吧。雖然車載逆變器有很多優(yōu)勢,用途也很廣泛,但是像大多數(shù)電子產(chǎn)品一樣,也存在一些轉(zhuǎn)換效率問題。目前市場上常見的在70%-80%之間,有部分可達90%,還需要進一步的改進。
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