300W车载逆变器电路图与原理分析.docx

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1、300W车载逆变器电路图1.车载逆变器电路工作原理图片1图1电路中，由芯片ICl及其外围电路、三极管VT1、VT3、MC）S功率管VT2、VT4以及变压器Tl组成12V直流变换为220V50kHz沟通的逆变电路。由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VTlO以及220V50kHz整流、滤波电路VD5VD8、Cl2等共同组成220V50kHz高频沟通电变换为220V50Hz工频沟通电的转换电路，最终通过XAC插座输出220V50Hz沟通电供各种便携式电器运用。图1中IC1、IC2采纳了T1.494CN（或KA7500C）芯片，构成车载逆变器的核心限制

2、电路。T1.494CN是专用的双端式开关电源限制芯片，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070,极限工作电源电压为7V40V,最高工作频率为300kHz。T1.494芯片内置有5V基准源，稳压精度为5V5%,负载实力为IomA,并通过其14脚进行输出供外部电路运用。T1.494芯片还内置2只NPN功率输出管，可供应50OmA的驱动实力。T1.494芯片的内部电路如图2所示。图1电路中ICl的15脚外围电路的RI、CI组成上电软启动电路。上电时电容Cl两端的电压由OV逐步上升，只有当Cl两端电压达到5V以上时，才允许ICl内部的脉宽调制电路起先工作。当电源断电后

3、，Cl通过电阻R2放电，保证下次上电时的软启动电路正常工作。ICI的15脚外围电路的RI、Rt、R2组成过热爱护电路，Rt为正温度系数热敏电阻，常温阻值可在150Q300Q范围内任选，适当选大些可提高过热爱护电路启动的灵敏度。热敏电阻Rt安装时要紧贴于MOS功率开关管VT2或VT4的金属散热片上，这样才能保证电路的过热爱护功能有效。ICl的15脚的对地电压值U是一个比较重要的参数，图1电路中UVccR2(Rl+Rt+R2)V,常温下的计算值为U6.2V0结合图1、图2可知，正常工作状况下要求ICl的15脚电压应略高于16脚电压(与芯片14脚相连为5V),其常温下6.2V的电压值大小正好满意要求

4、，并略留有肯定的余量。当电路工作异样，MOS功率管VT2或VT4的温升大幅提高，热敏电阻Rt的阻值超过约4kC时，ICl内部比较器1的输出将由低电平翻转为高电平，ICl的3脚也随即翻转为高电平状态，致使芯片内部的PWM比较器、“或”门以及“或非”门的输出均发生翻转，输出级三极管VTI和三极管VT2均转为截止状态。当ICI内的两只功率输出管截止时，图1电路中的VT1.VT3将因基极为低电平而饱和导通，VTl.VT3导通后，功率管VT2和VT4将因栅极无正偏压而处于截止状态，逆变电源电路停止工作。ICl的1脚外围电路的VDZ1、R5、VDl、C2、R6构成12V输入电源过压爱护电路，稳压管VDZl

5、的稳压值确定了爱护电路的启动门限电压值，VDl,C2、R6还组成爱护状态维持电路，只要发生瞬间的输入电源过压现象，爱护电路就会启动并维持一段时间，以确保后级功率输出管的平安。考虑到汽车行驶过程中电瓶电压的正常改变幅度大小，通常将稳压管VDZI的稳压值选为15V或16V较为合适。ICl的3脚外围电路的C3、R5是构成上电软启动时间维持以及电路爱护状态维持的关键性电路，事实上不管是电路软启动的限制还是爱护电路的启动限制，其最终结果均反映在ICl的3脚电平状态上。电路上电或爱护电路启动时，ICl的3脚为高电平。当ICl的3脚为高电平常，将对电容C3充电。这导致爱护电路启动的诱因消逝后，C3通过R5放

6、电，因放电所需时间较长，使得电路的爱护状态仍得以维持一段时间。当ICI的3脚为高电平常，还将沿R8、VD4对电容C7进行充电，同时将电容C7两端的电压供应应IC2的4脚，使IC2的4脚保持为高电平状态。从图2的芯片内部电路可知，当4脚为高电平常，将抬高芯片内死区时间比较器同相输入端的电位，使该比较器输出保持为恒定的高电平，经“或”门、“或非”门后使内置的三极管VTl和三极管VT2均截止。图1电路中的VT5和VT8处于饱和导通状态,其后级的MOS管VT6和VT9将因栅极无正偏压而都处于截止状态，逆变电源电路停止工作。ICl的5脚外接电容C4(472)和6脚外接电阻R7(4k3)为脉宽调制器的定时

7、元件，所确定的脉宽调制频率为fosc=1.l(0.00474.3)kHz50kHz.即电路中的三极管VTl、VT2、VT3、VT4、变压器TI的工作频率均为50kHz左右，因此Tl应选用高频铁氧体磁芯变压器，变压器Tl的作用是将12V脉冲升压为220V的脉冲，其初级匝数为20x2,次级匝数为380。IC2的5脚外接电容C8(104)和6脚外接电阻R14(220k)为脉宽调制器的定时元件，所确定的脉宽调制频率为fosc=l.l(C8R14)=l.l(0.1220)kHz50HZoR29、R30、R27、Cll、VDZ2组成XAC插座220V输出端的过压爱护电路，当输出电压过高时将导致稳压管VDZ

8、2击穿，使IC2的4脚对地电压上升，芯片IC2内的爱护电路动作，切断输出。车载逆变器电路中的MoS管VT2、VT4有肯定的功耗，必需加装散热片，其他器件均不须要安装散热片。当车载逆变器产品持续应用于功率较大的场合时，需在其内部加装12V小风扇以帮助散热。2.电路中的元器件参数电路中各元器件的参数列于附表。三,车载逆变器产品的修理要点由于车载逆变器电路一般都具有上电软启动功能，因此在接通电源后要等5s-30s后才会有沟通220V的输出，同时1.ED指示灯点亮。当1.ED指示灯不亮时，则表明逆变电路没有工作。当接通电源30s以上，1.ED指示灯还没有点亮时，则须要测量XAe输出插座处的沟通电压值，

9、若该电压值为正常的220V左右，则说明仅仅是1.ED指示灯部分的电路出现了故障；若经测量XAC输出插座处的沟通电压值为0,则说明故障缘由为逆变器前级的逆变电路没有工作，可能是芯片ICl内部的爱护电路已经启动。推断芯片ICl内部爱护电路是否启动的方法是：用万用表的直流电压挡测量芯片ICl的3脚对地直流电压值，若该电压在IV以上则说明芯片内部的爱护电路已经启动了，否则说明故障缘由是非爱护电路动作所致。若芯片ICl的3脚对地电压值在IV以上，表明芯片内部的爱护电路已启动时，需进一步用万用表的直流电压挡测试芯片ICl的15、16脚之间的直流电压，以及芯片ICI的1、2脚之间的直流电压。正常状况下，图1

10、电路中芯片ICI的15脚对地直流电压应高于16脚对地直流电压，2脚对地的直流电压应高于1脚对地的直流电压，只有当这两个条件同时得到满意时，芯片ICl的3脚对地直流电压才能为正常的OV左右，逆变电路才能正常工作。若发觉某测试电压不满意上述关系时，只需按相应支路去查找故障缘由，即可解决问题。四.车载逆变器产品的主要元器件参数及代换图1电路中的主要器件有驱动管SS8550、KSP44,MOS功率开关管IRFZ48N、IRF740A,快复原整流二极管HER306以及PWM限制芯片T1.494CN(或KA7500C)oSS8550为TO92形式封装的PNP型三极管。其引脚电极的识别方法是，当面对三极管的

11、印字标识面时，引脚1为放射极E、2为基极B、3为集电极C。SS8550的主要参数指标为：BVCBO=-40V,BVCEO=-25V,VCE(三)=-0.28V,VBE(ON)=-0.66V,f=200MHz,ICM=1.5A,PCM=IW,TJ=150,hFE=85160(B)、120200(C)、160300(D)。与TO-92形式封装的SS8550相对应的表贴器件型号为S85501.T1,其封装形式为S0T-23oSS8550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TO92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

12、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：BVCBO=500V,BVCEO=400V,VCE(三)=O.5V,VBE(ON)=O.75V,ICM=300mA,PCM=O.625W,TJ=150oC,hFE=40200。KSP44为电话机中常用的高压三极管，当KSP44损坏而无法买到时，可用日光灯电路中常用的三极管KSE13001进行彳弋换。KSE13001为FAlRCHl1.D公司产品，主要参数为BVCBO=400V,BVCEO=400V,ICM=100mA,PCM=O.6W,hFE=4080。KSE13001的封装形式虽然同样为TO-92,但其引脚电极

13、的排序却与KSP44不同，这一点在代换时要特殊留意。KSE13001引脚电极的识别方法是，当面对三极管的印字标识面时，其引脚电极1为基极B、2为集电极C、3为放射极E。IRFZ48N为TO220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SjRFZ48N的主要参数指标为：VDSS=55V,ID=66A,Ptot=140W,TJ=175C,RDS(ON)16m。当IRFZ48N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MOS开关管IRF3205进彳亍代换。IRF3205的主要参数为VDSS=55V,ID=IlOA,RDS(ON)

14、KA7500CPWM限制芯片。对目前市场上的各种车载逆变器产品进行剖析可以发觉，有的车载逆变器产品中运用了两只T1.494CN芯片，有的是运用了两只KA7500C芯片，还有的是两种芯片各运用了一只，更为离奇的是，有的产品中尽然故弄玄虚，将其中的一只T1.494CN或者KA7500C芯片的标识进行了打磨，然后标上各种怪异的芯片型号，让修理人员倍感困惑。事实上只要比照芯片的外围电路一看，就知道所用的芯片必定是T1.494CN或者KA7500Co经细致查阅、对比T1.494CN、KA7500C两种芯片的原厂Pdf资料，发觉这两种芯片的外部引脚排列完全相同，就连其内部的电路也几乎完全相同，区分仅仅是两种芯片的内部运放输入端的基准源大小略微有点差别，对电路的功能和性能没有影响，因此这两种芯片完全可以相互替代运用，并且代换时芯片的外围电路的