车载逆变电源设计文献综述

车载逆变电源的设计摘要本文设计了一款实用的车载逆变器。

该车载逆变器充分运用芯片TL494的固定频率脉冲宽度调制电路及场效应管（N沟道增强型MOSFET）的开关速度快、无二次击穿、热稳定性好的优点而组合设计电路。

该逆变电源的主要组成部分为：DC/DC电路、输入过压保护电路、输出过压保护电路、过热保护电路、DC/AC变换电路、振荡电路、全桥电路。

在工作时的持续输出功率为150W，具有工作正常指示灯、输出过压保护、输入过压保护以及过热保护等功能。

该车载逆变器的制造成本较为低廉，实用性强，可作为多种便携式电器通用的电源。

关键词：逆变电源；过热保护；过压保护；集成电路；振荡频率；脉宽调制1 引言车载逆变器(电源转换器、Power Inverter )是一种能够将 DC12V 直流电转换为和市电相同的 AC220V 交流电、供一般电器使用的车用电源转换器。

车载逆变电源就是将汽车发动机或汽车电瓶上的直流电转换为工频交流电。

它是常用的车用汽车电子用品。

通过它可以在汽车上使用平时我们用市电才能工作的电器，比如电视机、笔记本电脑、电钻、医疗急救仪器、军用车载设备等，可应用于各个行业领域。

按照输出波形来分，车载逆变电源可分为正弦波输出和方波输出两种。

前者可提供不间断的高质量交流电，可适应任何负载，但其技术要求及成本高，电路结构比较复杂。

后者提供的交流电的质量较差，且带载能力差，不能接“感性负载”，但其技术要求低，体积小，电路简单，价格低。

方波逆变器输出的是质量较差的方波交流电，其正向最大值到负向最大值几乎在同时产生，这样，对负载和逆变器本身造成剧烈的不稳定影响。

同时，其带负载能力差，仅为额定负载的40%－60%，不能带感性负载。

如所带的负载过大，方波电流中包含的三次谐波成分将使流入负载中的容性电流增大，严重时会损坏负载的电源滤波电容，方波逆变器的制作方法采用简易的多谐振荡器，其技术属于50年代的水平，将逐渐退出市场。

摘要汽车由最原始的代步方式转变为生活必需品，现在又开始由生活必需品向享受生活的层面过渡了，有车族在户外需要使用的电子设备越来越多，例如汽车音响、车用DVD、车用冰箱、手提电脑、手机充电器和各种电源适配器。

在发达国家车载逆变电源是每辆车必须具备的。

据统计，国内配备这种转换器的车辆还不足20%，加之每年汽车销售量居高不下，因而电源转换器在国内有很大的市场前景。

车载逆变电源（又叫电源转换器）可以把汽车蓄电池的12V/24V 直流电转变为大多数电器所需要的220V交流电。

功率开关把输入的直流电压转变成脉宽调制交流电压，然后利用推挽逆变器和高频变压器把交流电压升高，再用全波整流交流电压转换成直流，最后由全桥变换器把高压直流逆变成所需交流电。

电源转换器可作为移动交流电源在车辆、船舶上使用，也适合与太阳能电池配合使用，能够方便地为这些电器设备提供交流电。

[1]本文首先介绍逆变技术的概念和分类，在详细讲解了SPWM控制原理，接着在对逆变技术中开关器件的选择及控制策略的简介，最后通过对TL494芯片的学习设计了一款车载稳压逆变电源[2]。

关键词：逆变器 SPWM TL494ABSTRACTCar travel by the most primitive way into necessities, and now start from the basic necessities of life to enjoy the level of the transition, and car owners to use in the outdoors more and more electronic devices, such as car stereos, car DVD, car with a refrigerator, laptop computer, cell phone charger and a variety of power adapters. In developed countries, car inverter power supply is per vehicle must have. According to statistics, domestic vehicles equipped with this converter is less than 20%, coupled with high annual vehicle sales, so the power adapter in the country have great market prospects.Car inverter (also known as power converter) can change car battery 12V/24V DC required for most electrical 220V AC. Power switch to the input DC voltage into AC voltage pulse width modulation, and then use push-pull inverter and high frequency transformer to AC pressure is increased, then full-wave rectified AC voltage into a DC, and finally by the full-bridge converter to the required high voltage direct current into alternating current reverse. Power converters can be used as mobile AC power supply in vehicles, ships use, also suitable for use with solar cells and can easily provide AC power to these electrical equipment.This paper introduces the concept and classification of inverter technology, explained in detail SPWM control theory, then inverter technology in the choice of switching devices and control strategy briefing, the final study by TL494 chip designed a car regulator inverter.Key Words: Inverter，PWM，TL494目录摘要---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- I ABSTRACT ------------------------------------------------------------------------------------------------------ I I 目录 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- I V 第一章绪论 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 61.1 逆变器及其发展--------------------------------------------------------------------------------------------- 62.1PWM控制原理----------------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.1.1 PWM概述------------------------------------------------------------------------------------------------ 72.2.1PWM波形的基本原理 ---------------------------------------------------------------------------------- 8第二章方案论证------------------------------------------------------------------------------------------------ 102.1方案一 -------------------------------------------------------------------------------------------------------10 2.2方案二 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 2.3方案三 -------------------------------------------------------------------------------------------------------122.4方案确立 ----------------------------------------------------------------------------------------------------13第三章系统总体设计 ---------------------------------------------------------------------------------------- 14第四章稳压逆变电源的电路设计 ------------------------------------------------------------------------- 15 4.1脉宽调制器芯片TL494的工作原理 ------------------------------------------------------------------154.1.1TL494的内部结构和工作原理 ------------------------------------------------------------------ 154.1.2 TL494的引脚说明--------------------------------------------------------------------------------- 17 4.2过热保护电路 -----------------------------------------------------------------------------------------------18 4.3过压保护电路 -----------------------------------------------------------------------------------------------19 4.4电路保护维持电路 -----------------------------------------------------------------------------------------20 4.5震荡电路外围电路 -----------------------------------------------------------------------------------------21 4.6逆变电路外围电路 -----------------------------------------------------------------------------------------22 4.7整流滤波电路-----------------------------------------------------------------------------------------------23 4.8功率放大电路 -----------------------------------------------------------------------------------------------234.9EI33磁芯的选择--------------------------------------------------------------------------------------------244.9.1 面积乘积法 ---------------------------------------------------------------------------------------- 244.9.2几何尺寸参数法 ----------------------------------------------------------------------------------- 26 4.10元器件参数 ------------------------------------------------------------------------------------------------27第五章调试实物 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 285.1调试前的准备 -----------------------------------------------------------------------------------------------28 5.2调试的过程 --------------------------------------------------------------------------------------------------28第六章总结 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 29参考文献 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 30致谢 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 31第一章绪论1.1 逆变器及其发展今年来，电力电子技术发展迅猛，逆变电源广泛应用于日常生活、计算机、邮电通信、电力系统和航空航天等领域[3]。

车载逆变电源毕业设计车载逆变电源毕业设计近年来，随着汽车行业的快速发展，车载电子设备的应用也越来越广泛。

而车载逆变电源作为车载电子设备的核心部件之一，其重要性不言而喻。

本文将探讨车载逆变电源的毕业设计，以期为相关领域的研究者提供一些参考和启发。

首先，我们需要明确车载逆变电源的作用和需求。

车载逆变电源主要用于将汽车电池的直流电转换为交流电，以供车载电子设备使用。

在设计车载逆变电源时，我们需要考虑以下几个方面的需求：1. 输出功率和电压范围：不同的车载电子设备对功率和电压的需求是不同的。

因此，车载逆变电源的设计应该能够满足不同设备的需求，并具备一定的输出功率和电压范围。

2. 效率和稳定性：车载逆变电源的效率和稳定性对于车载电子设备的正常运行至关重要。

高效率的设计可以减少能源浪费，提高车辆的燃油经济性。

而稳定的输出电压可以保证设备的正常工作，避免因电压波动而引起的故障。

3. 尺寸和重量：由于车载空间有限，车载逆变电源的尺寸和重量也是需要考虑的因素。

设计师需要在保证性能的前提下，尽量减小尺寸和重量，以便更好地适应车辆的空间限制。

基于以上需求，我们可以开始设计车载逆变电源。

在设计过程中，我们可以采用以下几个步骤：1. 选择逆变拓扑结构：逆变拓扑结构是车载逆变电源设计的基础，不同的拓扑结构具有不同的特点和适用范围。

常见的逆变拓扑结构包括全桥逆变器、半桥逆变器和单相逆变器等。

根据需求和实际情况，选择合适的逆变拓扑结构是设计的第一步。

2. 选择电子元器件：在设计车载逆变电源时，我们需要选择合适的电子元器件，包括功率开关器件、滤波电感、电容等。

这些元器件的选择应考虑到功率、效率、可靠性和成本等因素。

3. 控制策略设计：车载逆变电源的控制策略直接影响其性能和稳定性。

在设计过程中，我们需要选择合适的控制策略，如PWM调制、电流控制等，以实现稳定的输出和高效率的转换。

4. 效率和稳定性优化：在设计完成后，我们可以通过一些优化措施来提高车载逆变电源的效率和稳定性。

郑州工业安全职业学院毕业论文（设计）题目：车载逆变电源设计姓名孟小鹏系别信息工程系专业电气技术班级 08电气指导教师左明鑫2011年05 月04 日目录前言 (4)第一章车载电源具体电路设计 (6)1.1 车载电源的主电路设计 (6)1.2 DC/DC转换的设计 (7)1.3 DC/AC变换的设计 (9)第二章控制电路的设计 (11)2.1 驱动电路设计 (11)2.1.1 IGBT驱动电路要求 (11)2.1.2 EXB841芯片 (11)2.2 PWM控制器的设计 (12)2.3 PWM 信号的产生 (17)第三章保护电路的设计 (18)3.1 过流保护 (18)3.2 蓄电池的欠压保护 (18)3.3过热保护 (19)3.4 LED显示与报警蜂鸣 (20)第四章调试与运行结果 (21)第五章设计心得 (22)第六章致谢 (23)参考文献 (24)附录1 车载电源电路图 (26)附录2 元件参数 (27)摘要载逆变电源是可以把汽蓄电池12V直流电转变为大多数电器所需要的220V交流电，本次设计是将12V直流电源通过两个IGBT的导通和关断将输入的直流电压转变成脉宽调制交流电压，也就是把12V直流通过TL494PWM控制器变为12V脉冲输出接着利高频变压器把交流电压升高为360V左右。

再用全波整流交流电压转换成直流高压电压320V，再利用开关管组成的全桥变换器把高压直流320V的逆变所需交流电220V，方波电压最后再经过LC 工频滤波得到有效值为220V/50HZ的交流电供负载使用。

其中设计了对开关管的驱动电路，本次设计采用富士集团的EXB系类驱动IGBT的工作，通过控制IGBT等的通断时间来实现本次的设计DC/DC升压，DC/AC的逆变。

该设计应用开关电源电路技术有关知识，涉及到模拟集成电路。

电源集成电路充分应用了TL494/SG3525的固定频率脉冲宽度调制电路。

因此本次的模块设计主要包括DC\DC高频升压逆变转换模块、整流滤波AC/DC逆变桥模块、欠压保护、过流保护、过热保护等部分组成。

小功率车载逆变电源的设计范寿铭;黄凯伦【摘要】With the popularization of cars and development of energy storage technology ,the optimization of the battery loaded in the car is becoming more and more a concern. The design adopting the structure of dc/dc converter,dc/ac inverter and inverter with phase shift control combined with taking software programming in the chip of DSP2812 can produce the SPWM phase shift control signals which can be used as driving circuit.The efficiency,if unified with a appropriate protection circuit, will be enhanced by twenty-five percent compared with traditional market inverter circuit.The design achieve to function of supplying voltage with valid values for 220 V through the real test and simulation ofMUTISIM ,MATLAB.%随着汽车的普及以及储能技术的发展，车载电源的优化也越来越受关注。

此设计通过采用DC/DC变换器和DC/AC逆变器两级结构，移相控制方式逆变器，以及对 DSP2812芯片采用软件编程，使产生SPWM移相控制信号作为电路驱动，结合适当的保护电路，将较市场常见车载逆变电路效率提升25%左右。

文献综述题目12V/220V车载逆变电源学生姓名闫海停专业班级电子信息工程07—2 学号200701030248院（系）电气与信息工程学院指导教师杜海明完成时间 2011年 4月 20日文献综述车载逆变电源及其发展车载电源又叫电源逆变器，是一种能够将DC12V直流电转换为和市电相同的AC220V 交流电，供一般电器使用，是一种方便的电源转换器，由于常用于汽车而得名。

车载电源一般使用汽车电瓶或者点烟器供电，先将这样的低压直流电转换为320V左右的直流电；然后是真正的转变阶段，它将高压的直流电转变为220V、50Hz的交流电.有了车载电源，您就可以把家里所有的小家电搬到车上使用，如手机、笔记本电脑、数码相机、车用冰箱、摄像机、DVD等，从而使人在车里有一种置身家中的感觉。

自它面世以后，那些在车里使用电器的诸多局限将不复存在，可以使人真正享受“与家同行,与世界相通”的感觉。

一切电子设备都离不开电源提供能量，随着电子技术的发展，电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多，对电源的要求更加灵活多样。

逆变是对电能进行变换和控制的一种基本形式。

现代逆变技术是综合了现代电力电子开关器件的应用、现代功率变换、 PWM技术、频率及相位调制技术、开关电源技术和控制技术等的一门实用设计技术.经过20多年的不断发展，开关电源技术有了重大的突破和进步.新型功率器件的开发促进了开关电源的高频化，功率MOSFET和IGBT可使中小型开关电源工作频率达到400KHZ,软开关技术使高频开关电源的实现有了可能,它不仅可以减少电源的体积和重量，而且提高了电源的效率；控制技术的发展以及专用控制芯片的生产，不仅使电源电路大幅度简化，而且使开关电源的动态性能和可靠性大大提高［1]。

开关电源的高频化是电源技术发展的创新技术，高频化带来的效益是使开关电源装置空前的小型化,并使开关电源进入更广泛的领域，特别是在高新领域的应用,推动到了高新技术产品的小型化、轻便化，另外开关电源的发展与应用在节约资源与保护环境方面都具有深远的意义［3］。

针对传统车载逆变电源存在的缺点, 提出基于ATmega16单片机的数字式车载逆变电源的系统设计方案。

该方案以单片机作为正弦脉冲宽度调制（SPWM）的控制器，采用了占空比可调的正弦波脉宽调制波(SPWM) 技术控制定电力MOSFET 的导通与关断，并通过输出电压反馈的闭环软件控制结构,来提供稳压、欠压保护等功能，把汽车蓄电池的12V 直流电转变成220V 纯正弦交流电。

本系统硬件电路设计主要由推挽拓扑结构的的DC/DC 升压模块，DC/AC 逆变模块,以及主控制电路和外围接口电路模块组成。

控制系统软件则重点阐述逆变器数字控制系统主要环节的设计，给出了软件的总体结构、SPWM波形的实现及软闭环软件控制结构，实现了对逆变器的保护、监测等逻辑控制功能。

最后对主电路及控制电路进行了仿真调试，结果表明，所设计的电路及控制策略能够较好地改善输出波形质量，电源直流升压环节波动小, 输出波形畸变率低, 具有较好性能。

关键词ATmega16 PI控制推挽逆变器一、系统设计方案 (2)1、设计要求 (2)2、方案论证与选取 (3)2.1 SPWM波生成原理及方案选取 (2)2.2 DC-DC升压电路的分析与选取 (4)3、系统设计方案 (5)二、系统硬件设计 (5)1、系统硬件结构 (5)2、主电路设计 (5)2.1 前级升压电路 (5)2.2 后极逆变电路 (7)3、控制电路设计 (8)3.1 前级控制电路 (8)3.2 后极控制电路 (9)4、驱动电路设计 (10)5、保护电路设计 (11)5.1 输入过压保护电路 (11)5.2 输入欠压保护电路 (11)5.3 系统过热保护电路 (12)5.4 输出过压保护电路 (13)5.5 输出过流保护电路 (13)三、系统软件设计 (14)1、主程序设计 (14)2、SPWM控制信号的产生 (15)四、结果分析 (16)1、主电路仿真 (16)2、仿真结果与分析 (16)五、结论 (17)参考文献 (15)12V/220V车载逆变电源制作引言车载电源又叫电源逆变器，能够将蓄电池12V直流电转换为和市电相同的220V交流电，供一般电器使用，由于常用于汽车而得名。

逆变电源研究文献综述目录逆变电源研究文献综述 (1)1 国内外研究现状 (1)2 研究中存在的问题 (3)参考文献 (8)1 国内外研究现状从国内外研究状况来看，目前，国外知名企业，如山特公司、台达公司、东芝公司、梅兰日兰公司等，在逆变电源的数字控制方面的研究比较多，许多先进的技术已应用到了实际的系统中，生产出了许多知名品牌[7]。

生产的逆变电源的功率可达几千瓦，而且各项性能和可靠性都很高。

相对来说，国内的逆变电源数字控制方面的发展较为落后，目前国内生产的大多数逆变电源主要是还是以模拟控制与数字控制方式相结合的方式为主，全数字控制方面的应用较少且大多数研究还处于实验阶段，仅有少数用于逆变电源系统中。

在国内，由于逆变电源的生产起步较晚，并且功率和可靠性方面与国外生产的产品有较大差距，除了中小功率逆变电源有一定份额外，大功率逆变电源几乎全靠进口。

因此对逆变电源的研究具有十分重要实用价值。

在车载逆变电源的分析研究上，针对车载逆变电源的工作电路拓扑组成结构，现行分析研究列出了两大类完成模式，首先，全桥逆变电路生产加工频变压调节器展开逆变作用升压作用隔离防护自动输出的组成构造；其次，应用两级式升压作用逆变作用组成结构，第一步使用DC-DC升压作用工作电路拓扑组成结构把自动输入直流低压升压作用，再经过全桥逆变电路与正弦振荡脉宽调节控制专业技术展开逆变作用自动输出。

第二类设计方案由于应用了工频变压调节器，造成工作电源实际有效体积复杂，非常笨重，并且创造的噪音影响干扰不可以忽略，与车载需要的实际有效体积相去甚远，而且综合系统设计成本费用也随后增长，逐步被超越淘汰。

根据这类实际状况，第二类设计方案由于缺乏工频变压调节器组成结构，进而高效回避了这个组成结构创造的各类不利基本条件，而且电能的交换工作效率获取明显提升，所以逐步被推广普及使用。

车载逆变电源一般应用后级逆变电路开始运转工作，前级工作电路后开始运转工作的通电开启模式，并且参考依据自动输出工作电压实时在线修改调配操作控制系数，实现完善自动输出振荡波形综合质量的发展目的。

逆变电源设计摘要：本系统是根据无源逆变的实用原理，采用单相全桥逆变电路工作方式，实现把直流电源（12v）转换成交流电源（320V，50HZ），并对负载进行供电。

达到的性能要求就是转换出稳定的工频电源.设计的基本要求在一些交通运载、野外测控、可移动武器装备、工程修理车等设备中都配有不同规格的电源。

通常这些设备工作空间狭小，环境恶劣，干扰大。

因此对电源的设计要求也很高，除了具有良好的电气性能外，还必须具备体积小、重量轻、成本低、可靠性高、抗干扰强等特点。

针对某种移动设备的特定要求，研制了一种简单实用的车载正弦波逆变电源，采用SPWM 工作模式，以最简单的硬件配置和最通用的器件构成整个电路。

实验证明，该电源具有电路简单、成本低、可靠性高等特点，满足了实际要求。

车载逆变器（电源转换器、Power Inverter ）是一种能够将DC12V 直流电转换为和市电相同的AC220V 交流电，供一般电器使用，是一种方便的车用电源转换器。

车载电源逆变器在国外市场受到普遍欢迎。

在国外因汽车的普及率较高，外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。

中国进入WTO 后，国内市场私人交通工具越来越多，因此，车载逆变器电源作为在移动中使用的直流变交流的转换器，会给你的生活带来很多的方便，是一种常备的车用汽车电子装具用品。

通过点烟器输出的车载逆变器可以是20W 、40W 、80W 、120W 直到150W ，功率规格的。

再大一些功率逆变电源200W，300W，400W，500W，600W，700W，800W，1000W，1500W 要通过连接线接到电瓶上。

设计汽车逆变电源，提出了一种低成本的方波逆变电源的基本原理及制作方法；介绍了驱动电路芯片SG3524 和IR2110 的使用；设计驱动和保护电路；给出输出电压波形的实验结果。

本文阐述了要求非常高的车载电源的设计及实验过程中的一些特殊问题的解决措施，提出了一些新颖的观点。

山东科技大学学士学位论文摘要摘要车载逆变器就是一种能把汽车上12V直流电转化为220V/50Hz交流电的电子装置,是常用的车用电子用品。

在日常生活中逆变器的应用也很广泛,比如笔记本电脑、录像机和一些电动工具等。

本设计主要基于开关电源电路技术等基础知识，采用二次逆变实现逆变器的设计。

主要思路是：运用TL494以及SG3525A等芯片,先将12V直流电源升压为320V/50Hz的高频交流电，再经过整流滤波将高频交流电整流为高压直流电，然后采用正弦波脉冲调制法，通过输出脉冲控制开关管的导通。

最后经过LC工频滤波及相应的输入输出保护电路后，输出稳定的准正弦波，供负载使用。

本设计具有灵活方便、适用范围广的特点，基本能够满足实践需求。

而且本设计采用高频逆变方式，具有噪声降低、反应速度提高以及电路调整灵活的优点。

设计符合逆变电源小型化、轻量化、高频化以及高可靠性、低噪声的发展趋势。

关键词：车载逆变器；脉冲调宽；保护电路；TL494 ；SG3525A；山东科技大学学士学位论文ABSTRACTABSTRACTCar inverter is a kind of vehicle that can be converted to 220V/50Hz 12V DC AC electronic device which is commonly used in automotive electronic products. The inverter applications are very broad in the daily life , such as notebook computer, video recorder and electric tools etc.This design is mainly based on switch power supply circuit technology basic knowledge, using two inverter realize inverter design. The main idea uses the TL494 and SG3525A etc chip, the first 12 V dc power boost for 320 V/frequency 50 Hz high frequency alternating current, and rectification of high frequency ac filter will rectifier for high voltage dc and then using sine pulse regulation law, through the output pulse control switch tube conduction. Finally after LC industrial frequency filter and the corresponding input/output protection circuits, stable output prospective sine wave, used for load.The design is flexible and convenient, apply a wide range of features, can basically meet the demand of practice. Besides the design uses the high frequency inverter, with noise reduction, response speed and adjust the advantages of flexible circuit. Finally the design conforms to the power supply miniaturization, lightweight, high frequency and high reliability, low noise trend.Key words: car invert ；pulse width modulation；circuit protection；TL494; SG3525A ;山东科技大学学士学位论文目录目录1 绪论 (1)1.1 车载逆变器及其发展 (1)1.2 逆变电源技术的发展 (2)1.3 逆变电源的发展趋势 (5)2 设计总体目标 (7)2.1 设计要求及系统指标 (7)2.2 总体方案的选取 (8)3 整体电路设计 (11)3.1 逆变电源整体框图 (11)3.2 脉宽调制技术及其原理 (13)3.3 正弦波脉宽调制技术 (18)4 逆变电源主要集成芯片外围电路及其功能简介 (21)4.1 TL494外围电路及其应用 (21)4.2 SG3525A外围电路及其应用 (23)4.3 ICL8038外围电路及其应用 (28)4.4 IR2110外围电路及其应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．315 逆变电源单元电路设计 (35)5.1 DC/DC变换电路 (35)5.2 DC/AC变换电路 (36)5.3 输入过压保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38 5.4 输入欠压保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38 5.5 过热保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39山东科技大学学士学位论文目录5.6 输出过压保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40 5.7 输出过流保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41 致谢词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44 附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.46 附录一外文翻译．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46 附录二逆变电源原理图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．631 绪论1.1 车载逆变器及其发展车载逆变电源是将汽车发动机或汽车电瓶上的直流电转换为交流电，供一般电器产品使用，是一种较方便的车用电源转换设备。

探讨车载逆变器的设计原理摘要：车载逆变器(电源转换器、Power Nverter)是一种能够将DC 12V直流电转换为和市电相同的AC220V交流电，供一般电器使用，是一种方便的车用电源转换器。

车载电源逆变器在国外市场受到普遍欢迎，传统车载电源一般采用逆变器加工频变压器的方案，它存在体积大、效率低等缺陷。

随着新型电力电子器件和电力电子技术的发展，本文采用高频链的方案来实现无工频变压器的逆变电路，可以很好地解决传统车载电源存在的问题，同时能保证车载电源的输出电压更稳定、更平滑。

本文分析了车载逆变器的原理与应用，并提出了合理化建议。

关键词：车载；逆变器；电源转换；交流电0前言在国外因汽车的普及率较高，外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。

我过进入经济高速发展，国内市场私人交通工具越来越多，因此，车载逆变器电源作为在移动中使用的直流变交流的转换器，会给你的生活带来很多的方便，是一种常备的车用汽车电子装具用品。

随着社会的发展，汽车越来越与人们的生活息息相关，而汽车用的直流电压一般为12V不能为便携式电子设备直接使用。

为此，车载电源(就是把直流12V电压转换成交流220V/50Hz电源)的研制日益引起人们的重视。

一、车载逆变器的原理静态功率交换器(即逆变器)的主要目的是将二直流电能变换成交变的电能，供一般电器使用，逆变器的一些应用，如:交流调速传动(ASD)、UPS,静态无功补偿、有源滤波、柔性交流输电系统(FACTS)等，和电压补偿都要求有交变的输出波形。

对于正弦波交流输出，其幅值、频率和相位都要求可控。

按照输出波形的类型，把具有输出电压，波形独立可控拓扑的逆变器称为电压源逆变器(VSI)，由于这类逆变器能满足许多工业场合得‘要求而得到十分广泛得应用。

类似地，把具有输出电流波形独立可控拓扑得逆变器称为电流逆变器(CSI)，此类逆变器在对电压波形的品质要求较高的工业场合仍得到广泛得应用。

实用的车载逆变器的设计中心议题：∙车载逆变器的系统基本原理∙车载逆变器的电路设计∙车载逆变器的保护措施解决方案：∙采用分频分相电路∙采用输入欠压保护电路∙采用输出电流过载保护电路∙利用外壳(机壳)散热致冷随着经济水平的提高，汽车正逐渐成为人们的日常交通工具。

然而，人们随身携带的电子产品，比如手机，却不能使用汽车上的电源。

因此，开发一款经济实用的车载逆变器就成为一种需求。

我们采用集成脉宽调制芯片SG3525A为主控芯片，以CD4020B计数器及与非门电路构成分频分相电路并配以保护电路，实现了逆变器的脉宽调制。

其在逆变电源工作时的持续输出功率为100W，并具有输出过流保护及输入欠压保护等功能，可实现电源逆变、电压稳定、欠压保护及过流保护等功能。

系统基本原理本逆变器输入端为汽车蓄电池(+12V，4.5Ah)，输出端为工频方波电压(50Hz，220V)。

其系统主电路和控制电路框图如图1所示，采用了典型的二级变换，即DC/DC变换和DC/AC逆变。

12V直流电压通过推挽式变换逆变为高频方波，经高频升压变压器升压，再整流滤波得到一个稳定的约320V直流电压；然后再由桥式变换以方波逆变的方式，将稳定的直流电压逆变成有效值稍大于220V的方波电压，以驱动负载。

为保证系统的可靠运行，分别采集了DC高压侧电压信号、电流信号及蓄电池电压信号，送入SG3525A，通过调整驱动脉冲的占空比或关断脉冲来实现电压调节、过流保护及欠压保护等功能。

图1系统主电路和控制电路框图主要技术参数输入电压:DC12V；输出电压:AC220V±5%，50Hz±2%；额定功率:100W；保护功能:输入直流极性接反保护，输入欠压保护，输出过流保护。

电路设计1主控芯片SG3525ASG3525A是ST公司生产的脉冲宽度调制器控制集成电路,具有集成基准电压，振荡器同步，软启动时间控制，输入欠电压锁定等功能。

SG3525A的引脚如图2所示。

一、前言利用晶闸管电路把直流转变成交流电，这种对应于整流的逆向过程，定义为逆变[1]。

如：应用逆变的电力机车，当再生制动时牵引电机作为发动机运行，把产生的电能反送到交流电网中。

当牵引制动时逆变器则为其提供交流电，驱动电机。

把直流电逆变为某一频率的交流电供给负载称为无源逆变；把直流电逆变为交流电反送到电网称为有源逆变[2]。

随着科技的不断发展，各种仪器对逆变器的要求越来越高，各种行业对电气设备的控制要求也越来越高。

高性能的逆变电路是工业发展的基本保证。

逆变器横跨电力、电子、微处理器等领域。

目前IGBT模块组成功率逆变器具有工作电压底的缺点，采用三电平NPC主电路，可将IGBT电压降低至两电平电路的一半左右[3].为了适应于大容量，高电压，电流谐波含量少的要求，本文通过查阅大量相关研究学者的论文，以及专家的文献综述，发现逆变器的各方面研究方法及其最前沿的研究成果和趋势。

本文主要分析逆变器各种不一样的控制策略之间的联系、缺点、优点；最后提出一些个人看法和认识。

相信逆变器技术在未来会有很大的突破和进步。

二、主题逆变器毋庸置疑成为现代工业在中高压调速领域，交流柔性供电系统的无功率补偿中关键的技术支点。

对逆变器的拓扑结构和调制策略也进行深入的研究，本文首先论述中高压三电平逆变器的发展现状，然后重点分析三电平逆变器的控制策略。

1.逆变器的发展现状及研究趋势。

于1931年有人研究逆变器的工作原理，直到1948年美国西屋电气公司研制出第一台3KHz感应加热逆变器。

随着晶闸管SCR的诞生，为正弦波逆变器的发展创造了条件。

20世纪70年代，可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（BJT）的诞生使逆变技术得到发展应用。

到了20世纪80年代，功率场效管（MOSFET）、绝缘栅极晶体管(IGBT)、MOS 控制晶闸管（MCT）以及静电感应功率器件的诞生为逆变器向大容量方向奠定了基础，因此电力电子器件的发展为逆变技术高频化，大容量创造了条件。