基于 TL494 的 400W 逆變器解決方案

基于 TL494 的 400W 逆變器解決方案

2012年05月14日 [責任編輯：benchen] 分享到： 20分   站長統計

逆變器（Inverter，逆向變壓器件）是一種直流到交流（DC to AC）的變壓器，可将可變直流輸出轉換成清潔220V正弦 50Hz 或 其他類型交流電，可用于各類裝置，最大限度地滿足移動供電場所或無電地區使用者對交流電源的需要。廣泛用在通訊、工業裝置、衛星通信裝置、軍用車載、醫療救護車、警車、船舶、太陽能及風能發電領域。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。

逆變主電路一般輸入的是直流電壓，因為光伏發電系統是山太陽電池方陣産生的直流電，是以在輸入電路中應當包含相關的濾波電路和EMI電路等。輸出電路一般也包含物出濾波和EMI電路，以減小逆變電路産生的波紋對負載産生的影響。控制電路的作用是産生一系統控制脈沖來控制功率開關管的導通和關斷，和逆變電路一起來完成逆變功能。本文提供了一種基于TL494的400W大功率穩壓逆變器解決方案。

TL494是一種固定頻率脈寬調制電路，它包含了開關電源控制所需的全部功能，廣泛應用于單端正激雙管式、半橋式、全橋式開關電源。TL494有SO-16和PDIP-16兩種封裝形式，以适應不同場合的要求。

TL494主要特征

內建了全部的脈寬調制電路。

片内置線性鋸齒波振蕩器，外置振蕩元件僅兩個（一個電阻和一個電容）。

内置誤差放大器。

内止5V參考基準電壓源。

可調整死區時間。

内置功率半導體可提供500mA的驅動能力。

推或拉兩種輸出方式。

TL494工作原理簡述

TL494是一個固定頻率的脈沖寬度調制電路，内置了線性鋸齒波振蕩器，振蕩頻率可通過外部的一個電阻和一個電容進行調節，其振蕩頻率如下：

輸出脈沖的寬度是通過電容CT上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個控制信号進行比較來實作。功率輸出管Q1和Q2受控于或非門。當雙穩觸發器的時鐘信号為低電平時才會被選通，即隻有在鋸齒波電壓大于控制信号期間才會被選通。當控制信号增大，輸出脈沖的寬度将減小。

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，驅動兩路各兩隻60V/30A的MOS FET開關管。如需提高輸出功率，每路可采用3～4隻開關管并聯應用，電路不變。TL494在該逆變器中的應用方法如下圖所示：

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腳為内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，是以開關管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腳為内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作保護。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的矽鋼片。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任何型号的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。如将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，宜将蓄電池改用24V，開關管可選用VDS為100V的大電流MOS FET管。需注意的是，甯可選用多管并聯，而不選用單隻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，或選用三隻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。-原文位址：http://www.52solution.com/ipm-art/80011474