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    逆變器 - 原理圖

    利用TL494組成的400W大功率穩壓逆變器電路。它激式變換部分采用TL494,VT1、VT2、VD3、VD4構成灌電流驅動電路,驅動兩路各兩只60V/30A的MOS FET開關管。如需提高輸出功率,每路可采用3~4只開關管并聯應用,電路不變。TL494在該逆變器中的應用方法如下:


     逆變器電路圖
      第1、2腳構成穩壓取樣、誤差放大系統,正相輸入端1腳輸入逆變器次級取樣繞組整流輸出的15V直流電壓,經R1、R2分壓,使第1腳在逆變器正常工作時有近4.7~5.6V取樣電壓。反相輸入端2腳輸入5V基準電壓(由14腳輸出)。當輸出電壓降低時,1腳電壓降低,誤差放大器輸出低電平,通過PWM電路使輸出電壓升高。正常時1腳電壓值為5.4V,2腳電壓值為5V,3腳電壓值為0.06V。此時輸出AC電壓為235V(方波電壓)。第4腳外接R6、R4、C2設定死區時間。正常電壓值為0.01V。第5、6腳外接CT、RT設定振蕩器三角波頻率為100Hz。正常時5腳電壓值為1.75V,6腳電壓值為3.73V。第7腳為共地。第8、11腳為內部驅動輸出三極管集電極,第12腳為TL494前級供電端,此三端通過開關S控制TL494的啟動/停止,作為逆變器的控制開關。當S1關斷時,TL494無輸出脈沖,因此開關管VT4~VT6無任何電流。S1接通時,此三腳電壓值為蓄電池的正極電壓。第9、10腳為內部驅動級三極管發射極,輸出兩路時序不同的正脈沖。正常時電壓值為1.8V。第13、14、15腳其中14腳輸出5V基準電壓,使13腳有5V高電平,控制門電路,觸發器輸出兩路驅動脈沖,用于推挽開關電路。第15腳外接5V電壓,構成誤差放大器反相輸入基準電壓,以使同相輸入端16腳構成高電平保護輸入端。此接法中,當第16腳輸入大于5V的高電平時,可通過穩壓作用降低輸出電壓,或關斷驅動脈沖而實現保護。在它激逆變器中輸出超壓的可能性幾乎沒有,故該電路中第16腳未用,由電阻R8接地。

      該逆變器采用容量為400VA的工頻變壓器,鐵芯采用45×60mm2的硅鋼片。初級繞組采用直徑1.2mm的漆包線,兩根并繞2×20匝。次級取樣繞組采用0.41mm漆包線繞36匝,中心抽頭。次級繞組按230V計算,采用0.8mm漆包線繞400匝。開關管VT4~VT6可用60V/30A任何型號的N溝道MOS FET管代替。VD7可用1N400X系列普通二極管。該電路幾乎不經調試即可正常工作。當C9正極端電壓為12V時,R1可在3.6~4.7kΩ之間選擇,或用10kΩ電位器調整,使輸出電壓為額定值。如將此逆變器輸出功率增大為近600W,為了避免初級電流過大,增大電阻性損耗,宜將蓄電池改用24V,開關管可選用VDS為100V的大電流MOS FET管。需注意的是,寧可選用多管并聯,而不選用單只IDS大于50A的開關管,其原因是:一則價格較高,二則驅動太困難。建議選用100V/32A的2SK564,或選用三只2SK906并聯應用。同時,變壓器鐵芯截面需達到50cm2,按普通電源變壓器計算方式算出匝數和線徑,或者采用廢UPS-600中變壓器代用。如為電冰箱、電風扇供電,請勿忘記加入LC低通濾波器。

      逆變器將直流電轉化為交流電,若直流電壓較低,則通過交流變壓器升壓,即得到標準交流電壓和頻率。對大容量的逆變器,
    由于直流母線電壓較高,交流輸出一般不需要變壓器升壓即能達到220V,在中、小容量的逆變器中,由于直流電壓較低,如12V、24V,就必須設計升壓電路。 中、小容量逆變器一般有推挽逆變電路、全橋逆變電路和高頻升壓逆變電路三種,推挽電路,將升壓變壓器的中性插頭接于正電源,兩只功率管交替工作,輸出得到交流電力,由于功光伏并網逆變器率晶體管共地邊接,驅動及控制電路簡單,另外由于變壓器具有一定的漏感,可限制短路電流,因而提高了電路的可靠性。其缺點是變壓器利用率低,帶動感性負載的能力較差。

      全橋逆變電路克服了推挽電路的缺點,功率晶體管調節輸出脈沖寬度,輸出交流電壓的有效值即隨之改變。由于該電路具有續流回路,即使對感性負載,輸出電壓波形也不會畸變。該電路的缺點是上、下橋臂的功率晶體管不共地,因此必須采用專門驅動電路或采用隔離電源。另外,為防止上、下橋臂發生共同導通,必須設計先關斷后導通電路,即必須設置死區時間,其電路結構較復雜。

    逆變器原理電路圖
    上述幾種逆變器的主電路均需要有控制電路來實現,一般有方波和正弦波兩種控制方式,方波輸出的逆變電源電路簡單,成本低,但效率低,諧波成份大。正弦波輸出是逆變器的發展趨勢,隨著微電子技術的發展,有PWM 功能的微處理器也已問世,因此正弦波輸出的逆變技術已經成熟.


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