便攜式車載逆變器的設(shè)計
由14級串行二進制計數(shù)/分配器CD4020B構(gòu)成分頻電路,分頻信號來自SG3525A的振蕩器輸出端引腳4。圖4中的A、B、C分別代表振蕩器脈沖經(jīng)8、9、10級分頻后的波形,其頻率分別為fA=fOSC/28,fB=fOSC/29,fC=fOSC/210。分相電路由單片兩輸入端四與非門CD4011BC及外圍器件組成,將信號ABC邏輯組合成逆變橋所需要的驅(qū)動脈沖(A+B)C與(A+B)C信號。該驅(qū)動信號具有共同死區(qū),信號頻率約為50Hz。
圖4分頻分相波形圖
3保護電路
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如圖5所示,D1為蓄電池極性反接保護。SG3525A的引腳16輸出參考電壓5V,取R3=R4=10kΩ。在正常情況下,U1的反相輸入端電壓大于正向輸入端電壓,U1輸出低電平,二極管D1、D2截止。當蓄電池電壓低于10V時,比較器U1開始工作,輸出由低電平變?yōu)楦唠娖?,D2、D3導通,并把同相輸入端電位提升為高電平,使得U1一直穩(wěn)定輸出高電平,向SG3525A的引腳10輸出關(guān)斷信號。
圖5輸入欠壓保護電路
?、谳敵鲭娏鬟^載保護
如圖6所示,運放U2及外圍電阻構(gòu)成反比例放大器,運放U3及外圍電路構(gòu)成比較器。圖1中的R3為取樣電阻,取2.2Ω,2W。當負載電流增大時,該電阻的壓降△U增大。
圖6輸出電流過載保護電路
運放U3正向輸入端輸入電壓為:U+=(1+R2/R1)×(R3/R4)×△U
合理的調(diào)整R1、R2、R3、R4的取值,使得當負載電流超過1.5A后,U3的正向輸入端電位高于反向輸入端,輸出高電位,二極管D2、D3導通,并把同相輸入端電位提升為高電平,使得U1一直穩(wěn)定輸出高電平,向SG3525A的10引腳輸出關(guān)斷信號。
散熱設(shè)計
為了進一步減小體積,減輕重量,采取了利用外殼(機殼)散熱致冷辦法,既解決了散熱,又使整機體積變小,重量減輕。
逆變器試驗輸出波形
DC/DC變換輸出電壓穩(wěn)定在320V,逆變橋開關(guān)頻率為50Hz,接500Ω電阻負載。
本文設(shè)計的車載逆變電源電路主要采用集成化芯片,使得電路結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、成本較低。經(jīng)實際應(yīng)用證明,該逆變電源工作穩(wěn)定可靠,能夠持續(xù)輸出功率100W。
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