車載逆變器是一種能夠將直流電轉換為和市電相同的交流電電源轉換器,它可供一般電器使用,是一種方便的車用電源轉換器。目前在市場上,車載電源逆變器受到了普遍歡迎,外出工作或外出旅游時可用逆變器連接蓄電池帶動電器及各種工具工作。它作為常備的車用汽車電子裝具用品,在移動中使用的直流變交流的轉換器,給生活帶來很多的方便。
一、車載逆變器的特點:
1、真正的短路保護,無論短路多長時間產品、用電器及汽車安然無恙。
2、欠壓、過載、過流、高溫、高壓、短路等多重保護功能,確保產品、用電器及汽車電路安全。
3、結構及外形設計新穎,小巧美觀,個性突出。
4、先進的電路設計,優(yōu)質的進口元件,發(fā)熱量低,返修率極低。
5、獨有的貼片加工工藝,性能更穩(wěn)定。使用范圍:手機充電、筆記本電腦、燈具、攝像機、相機、小型電視、剃須刀、CD、風扇、游戲機、按摩及醫(yī)療儀器、冰箱、安防等功率.
二、車載逆變器的性能特征:
過載保護:當逆變器工作超過額定輸出時,自動終止輸出。
短路保護:當負載出現(xiàn)短路時,自動終止輸出。
過流保護:當負載電流突然加大,超出額定電流時,自動終止輸出。
高壓保護:當充電系統(tǒng)故障,電瓶電壓上升超出規(guī)定范圍時,逆變器停止工作。
欠壓保護:逆變器工作一段時間后,電瓶的電量逐漸降低,當?shù)陀谝?guī)定范圍時,逆變器停止工作。
高溫保護:當超過安全工作溫度或通風不良引起殼體溫度升高時,逆變器自動關閉。
進口原件:電路先進、性能穩(wěn)定、可靠耐用、環(huán)保無噪音。
外觀設計:精致輕巧、美觀氣派.,極具現(xiàn)代感。
1、電動工具系列:電鋸、鉆孔機、研磨機、噴沙機、沖壓器、除草機、空氣壓縮機等。
2、辦公設備系列:電腦、打印機、顯示器、復印機、掃描儀等。
3、家庭用具系列:吸塵器、風扇、熒光燈和白熾燈、電動載剪刀、縫紉機等。
4、廚房器具系列:微波爐、電冰箱、冰柜、咖啡機、攪拌機、制冰機、烘烤爐等。
5、工業(yè)設備系列:金屬鹵燈、高壓鈉燈、船舶、車載、太陽能、風力發(fā)電等。
6、電子領域系列:電視、錄像機、游戲機、收音機、功率放大器、音響設備、監(jiān)控設備、終端設備、服務器、智能平臺、衛(wèi)星通信設備等。
圖1電路中,由芯片IC1及其外圍電路、三極管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及變壓器T1組成12V直流變換為220V/50kHz交流的逆變電路。由芯片IC2及其外圍電路、三極管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、濾波電路VD5-VD8、C12等共同組成220V/50kHz高頻交流電變換為220V/50Hz工頻交流電的轉換電路,通過XAC插座輸出220V/50Hz交流電供各種便攜式電器使用。
圖1中IC1、IC2采用了TL494CN(或KA7500C)芯片,構成車載逆變器的核心控制電路。TL494CN是專用的雙端式開關電源控制芯片,其尾綴字母CN表示芯片的封裝外形為雙列直插式塑封結構,工作溫度范圍為0℃-70℃,極限工作電源電壓為7V~40V,工作頻率為300kHz。
TL494芯片內置有5V基準源,穩(wěn)壓精度為5 V±5% ,負載能力為10mA,并通過其14腳進行輸出供外部電路使用。TL494芯片還內置2只NPN功率輸出管,可提供500mA的驅動能力。TL494芯片的內部電路如圖2所示。
圖1電路中IC1的15腳外圍電路的R1、C1組成上電軟啟動電路。上電時電容C1兩端的電壓由0V逐步升高,只有當C1兩端電壓達到5V以上時,才允許IC1內部的脈寬調制電路開始工作。當電源斷電后,C1通過電阻R2放電,保證下次上電時的軟啟動電路正常工作。
IC1的15腳外圍電路的R1、Rt、R2組成過熱保護電路,Rt為正溫度系數(shù)熱敏電阻,常溫阻值可在150 Ω~300Ω范圍內任選,適當選大些可提高過熱保護電路啟動的靈敏度。
熱敏電阻Rt安裝時要緊貼于MOS功率開關管VT2或VT4的金屬散熱片上,這樣才能保證電路的過熱保護功能有效。
IC1的15腳的對地電壓值U是一個比較重要的參數(shù),圖1電路中U≈Vcc×R2÷ (R1+Rt+R2)V,常溫下的計算值為U≈6.2V。結合圖1、圖2可知,正常工作情況下要求IC1的15腳電壓應略高于16腳電壓(與芯片14腳相連為5V),其常溫下6.2V的電壓值大小正好滿足要求,并略留有一定的余量。
當電路工作異常,MOS功率管VT2或VT4的溫升大幅提高,熱敏電阻Rt的阻值超過約4kΩ時,IC1內部比較器1的輸出將由低電平翻轉為高電平,IC1的3腳也隨即翻轉為高電平狀態(tài),致使芯片內部的PWM 比較器、“或”門以及“或非”門的輸出均發(fā)生翻轉,輸出級三極管VT1和三極管VT2均轉為截止狀態(tài)。當IC1內的兩只功率輸出管截止時,圖1電路中的VT1、VT3將因基極為低電平而飽和導通,VT1、VT3導通后,功率管VT2和VT4將因柵極無正偏壓而處于截止狀態(tài),逆變電源電路停止工作。
IC1的1腳外圍電路的VDZ1、R5、VD1、C2、R6構成12V輸入電源過壓保護電路,穩(wěn)壓管VDZ1的穩(wěn)壓值決定了保護電路的啟動門限電壓值,VD1、C2、R6還組成保護狀態(tài)維持電路,只要發(fā)生瞬間的輸入電源過壓現(xiàn)象,保護電路就會啟動并維持一段時間,以確保后級功率輸出管的安全。考慮到汽車行駛過程中電瓶電壓的正常變化幅度大小,通常將穩(wěn)壓管VDZ1的穩(wěn)壓值選為15V或16V較為合適。
IC1的3腳外圍電路的C3、R5是構成上電軟啟動時間維持以及電路保護狀態(tài)維持的關鍵性電路,實際上不管是電路軟啟動的控制還是保護電路的啟動控制,其最終結果均反映在IC1的3腳電平狀態(tài)上。電路上電或保護電路啟動時,IC1的3腳為高電平。當IC1的3腳為高電平時,將對電容C3充電。這導致保護電路啟動的誘因消失后,C3通過R5放電,因放電所需時間較長,使得電路的保護狀態(tài)仍得以維持一段時間。
當IC1的3腳為高電平時,還將沿R8、VD4對電容C7進行充電,同時將電容C7兩端的電壓提供給IC2的4腳,使IC2的4腳保持為高電平狀態(tài)。從圖2的芯片內部電路可知,當4腳為高電平時,將抬高芯片內死區(qū)時間比較器同相輸入端的電位,使該比較器輸出保持為恒定的高電平,經(jīng)“或”門、“或非”門后使內置的三極管VT1和三極管VT2均截止。圖1電路中的VT5和VT8處于飽和導通狀態(tài),其后級的MOS管VT6和VT9將因柵極無正偏壓而都處于截止狀態(tài),逆變電源電路停止工作。
IC1的5腳外接電容C4(472)和6腳外接電阻R7(4k3)為脈寬調制器的定時元件,所決定的脈寬調制頻率為 fosc=1.1÷ (0.0047×4.3)kHz≈50kHz。即電路中的三極管VT1、VT2、VT3、VT4、變壓器T1的工作頻率均為50kHz左右,因此T1應選用高頻鐵氧體磁芯變壓器,變壓器T1的作用是將12V脈沖升壓為220V的脈沖,其初級匝數(shù)為20×2,次級匝數(shù)為380。
IC2的5腳外接電容C8(104)和6腳外接電阻R14(220k)為脈寬調制器的定時元件,所決定的脈寬調制頻率為 fosc=1.1÷ (C8×R14)=1.1÷(0.1×220)kHz≈50Hz。
R29、R30、R27、C11、VDZ2組成XAC插座220V輸出端的過壓保護電路,當輸出電壓過高時將導致穩(wěn)壓管VDZ2擊穿,使IC2的4腳對地電壓上升,芯片IC2內的保護電路動作,切斷輸出。
車載逆變器電路中的MOS管VT2、VT4有一定的功耗,必須加裝散熱片,其他器件均不需要安裝散熱片。當車載逆變器產品持續(xù)應用于功率較大的場合時,需在其內部加裝12V小風扇以幫助散熱。
輸入電壓:DC 10V~14.5V;
輸出電壓:AC 200V~220V±10%;
輸出頻率:50Hz±5%;輸出功率:70W ~150W;
轉換效率:大于85%;逆變工作頻率:30kHz~50kHz。
1、將轉換器放置在平坦的地方,確保開關是關的。
2、將紅、黑線分別與轉換器的紅黑接線柱相連,帶夾子的一端分別夾在電瓶的正、負極上(紅線夾電瓶正極,黑線夾負極)。如果使用點煙器插頭,則將插頭插入點煙器插孔即可。
3、將電器的電源插頭插入AC插口。
4、打開轉換器開關,即可使用。
由于車載逆變器電路一般都具有上電軟啟動功能,因此在接通電源后要等5s-30s后才會有交流220V的輸出,同時LED指示燈點亮。當LED指示燈不亮時,則表明逆變電路沒有工作。
當接通電源30s以上,LED指示燈還沒有點亮時,則需要測量XAC輸出插座處的交流電壓值,若該電壓值為正常的220V左右,則說明僅僅是LED指示燈部分的電路出現(xiàn)了故障;若經(jīng)測量XAC輸出插座處的交流電壓值為0,則說明故障原因為逆變器前級的逆變電路沒有工作,可能是芯片IC1內部的保護電路已經(jīng)啟動。
判斷芯片IC1內部保護電路是否啟動的方法是:用萬用表的直流電壓擋測量芯片IC1的3腳對地直流電壓值,若該電壓在1V以上則說明芯片內部的保護電路已經(jīng)啟動了,否則說明故障原因是非保護電路動作所致。
若芯片IC1的3腳對地電壓值在1V以上,表明芯片內部的保護電路已啟動時,需進一步用萬用表的直流電壓擋測試芯片IC1的15、16腳之間的直流電壓,以及芯片IC1的1、2腳之間的直流電壓。正常情況下,圖1電路中芯片IC1的15腳對地直流電壓應高于16腳對地直流電壓,2腳對地的直流電壓應高于1腳對地的直流電壓,只有當這兩個條件同時得到滿足時,芯片IC1的3腳對地直流電壓才能為正常的0V左右,逆變電路才能正常工作。若發(fā)現(xiàn)某測試電壓不滿足上述關系時,只需按相應支路去查找故障原因,即可解決問題。
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