逆变电源设计1

2.3各部分支路设计

2.3.1DC/DC变换电路

由DC/AC和整流滤波电路组成。电路结构如图6.VT1和VT2的基极分别接TL494的两个内置晶体管发射机。中心器件变压器T1，实现电压由12V脉冲电压转变为220V脉冲电压。此脉冲电压经过整流滤波电路变成220V高压直流电压。变压器T1的工作频率选为50KHz左右，因此T1可选用EI33型高频变压器，变压器的匝数比为12/220=0.05，变压器选择为E型。经过实践调制选择初级匝数为10×2，次级匝数为190。10/190≈0.05即满足变压器匝数比约为0.05.电路正常时，TL494的两个内置晶体管交替导通，导致图中晶体管VT1、VT2的基极也应此而交替导通，VT3和VT4交替导通。因为变压器选择为E型，这样使变压器工作在推挽状态，VT3和VT4以频率为50KHz交替导通，使变压器的初级输入端有50KHz的交流电。当VT1导通时，场效应管VT3因为栅极无正偏压而截止，而此时VT2截止，导致场效应管VT4栅极有正偏压而导通。当VT1导通时，VT2截止，场效应管VT3因为栅极无正偏压而截止，而此时VT2截止，导致场效应管VT4栅极有正偏压而导通。且交替导通时其峰值电压为12V，即产生了12V/50KHz的交流电。当电路工作不正常时，TL494输出控制端为低电平时，TL4949的两个内置晶体管的集电极（8脚和9脚）有12V正偏压，基极为高电平，导致两晶体管同时导通。VT1和VT2因为基极都为高电平而饱和导通，而场效应管VT3、VT4将因栅极无正偏压都处于截止状态，逆变电源停止工作，。极性电容C1滤去12V直流中的交流成分，降低输入干扰。滤波电容C1可取2200μF。R1、R2、R3起限流作用，取值为4.7KΩ。整流滤波电路由四只整流二极管和一个滤波电容组成。四只整流二极管D1-D4接成电桥形式，称单相桥式整流电路。在桥式整流电路中，电容C2滤去了电路中的交流成分，由模拟电路直流稳压电源的电容滤波电路知：

τd=RC≥（3——5）T1/2

当f=50KHz时，T=1/50KHz，R=116KΩ时，R为后继负载电阻，则C≥4.3×10-10F。根据电容标称值选择C2为10μF.输出220V高压直流电，供后继逆变电路使用。

2.3.2输入过压保护电路

电路结构如图7，由DZ1电阻R1和电阻R2、电容C1、二极管VD1组成。输出端口接TL494芯片I的同相输入端（1脚），通过该芯片的误差比较器对其输出进行控制，当输入过大电压时，停止逆变电路工作从而使电路得到保护。因为输入电压直接决定了输出电压的值，对输入端电压的保护也是对输出端子间过大电压进行负载保护。VD1、C1、R1组成了保护状态维持电路，只要输入电压在一瞬间有过大现象，就导致稳压管击穿，电路将沿C1和R1支路充电，继续维持同相端的低电平状态，保护电路就会启动并维持一段时间。当C1和R1充电完成，C1和R2支路开始处于放电状态，当C1放电完成时，TL494芯片I的同相输入端由低电平翻转为高电平，导致TL494芯片I的3脚（反馈输入端）为高电平状态，进而导致TL494芯片内部的PWM比较器为截止状态。此时将导致直流变换电路的场效应管处于截止状态，直流变换电路停止工作。同时TL494的4脚为高电平状态，4脚为高电平时，将抬高芯片内部死区时间比较器同相输入端的电位，使该比较器输出为恒定的高电平，由TL494芯片内部结构可知芯片内置三极管截止，从而停止后继电路的工作。稳压管的稳压值一般为驶入电压的100%-130%。稳压管DZ1的稳压值决定了该保护电路的启动门限电压值，这里我们取15V，稳压管的功率为0.15W。R1取为100KΩ，R2、R3均取为4.7KΩ，C1、C2均取为47μF。

2.3.3输出过电压保护电路

电路结构图如图8，当输入电压过高时将导致稳压管DZ1击穿，使TL494芯片II的4脚对地的电压升高，启动TL494芯片II的保护电路，切断输出。VD1、C1、R2组成了保护状态维持电路，R3、R4为保护电阻，用以增大输出阻抗。稳压管的稳压值一般规定为输出电压的130%-150%。后级电路为220V/50Hz输出，其中负载电阻为100KΩ，TL494芯片II的输出脚电压最大为12V，R1为限流电阻，取值为100KΩ，R2为保护电阻可取值为16KΩ，根据电路分压知识，则R2上的电压为：U=R2×220÷（R1+R1）=220×16÷116≈30.34V 即稳压管的电压取值最大为30.34V，这里取30V。

2.3.4DC/AC变换电路

电路结构图如图9所示，该变换电路为全桥桥式电路。其中TL494芯片的8脚和11脚为内置的两个三极管的集电极，且两个内置三极管是交替导通的，频率为50Hz。图中8脚和11脚分别介入了上下两部分完全堆成的桥式电路，因为

两个三极管交替工作，频率为50Hz，所以选用桥式电路，目的在于得到50Hz的交流电。上下两部分电路工作过程完全相同。选其中一部分为说明。这里将其简化成图10。图中VT0为TL494芯片II的一个内置三极管设为VT00，另一个设为VT01。当VT00导通时，VT01截止，VT1的基极没有正偏压，从而使VT1截止，然后VT3的栅极有12V正偏电压，是VT3导通。而VT4因为栅极无正偏压截止，输出220V电压。当VT00截止时，VT01导通，VT1基极有12V正偏压，集电极有12V反向电压，从而导通。VT3的栅极无正偏电压，从而使VT3截止。而VT4因为栅极有12V正偏压导通。因为此时TL494芯片II的另一个内置三极管VT01导通，它的集电极即11脚使逆变电路I有220V电压输出。原理同上。上下两部分以频率50Hz交替导通，从而使电路有220V50Hz的交流电输出。由于TL494芯片为脉冲调制器，其产生的波形为脉冲波而不是正弦波。VT1、VT2、VT3、VT4、VT5和VT6为场效应管可选择为IRF740型。限流电阻可选择10KΩ、1KΩ、4.6KΩ、3.3KΩ的经典取值。C1、C2和C3均为平滑输出的吸收电容。C1和C2可取为10μF，C3取为0.01μF。