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。
本文探讨了一种基于SG3525A的车载逆变器设计方案,该方案旨在解决汽车电子设备供电问题,尤其适用于转换车载12V直流电源为220V交流电源,以满足乘客对电子设备的需求。逆变器的核心是SG3525A集成脉宽调制(PWM)芯片,它配合CD4020B计数器和与非门电路,形成分频分相电路,同时结合保护电路,确保逆变器在100W连续输出功率下安全稳定工作,具备输出过流和输入欠压保护。
系统的基本原理包括两个主要变换过程:DC/DC变换和DC/AC逆变。12V直流电压首先通过推挽式变换器转化为高频方波,经过高频升压变压器升压,再整流滤波得到约320V的稳定直流电压。然后,这个高压直流电压通过桥式逆变电路转换为略高于220V的有效值方波电压,供负载使用。系统实时监测DC高压侧电压、电流和蓄电池电压,以调整占空比或关闭脉冲,实现电压调节、过流保护和欠压保护。
主要技术参数如下:
1. 输入电压:DC 12V;
2. 输出电压:AC 220V ±5%,50Hz ±2%;
3. 额定功率:100W;
4. 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。
在电路设计中,SG3525A作为主控芯片,其振荡频率由外部元件RT、CT和RD设定,可调整至51.2kHz,以获得50Hz的逆变输出频率。输出脉宽的调整依赖于引脚9和引脚8的电平,误差放大器U1根据电压反馈信号与基准电压的偏差调整比较器U2的输出,进而控制功放管的占空比,保持输出直流电压稳定。
分频分相电路由14级二进制计数/分配器CD4020B构建,生成不同频率的分频信号,通过与非门CD4011BC组合为驱动逆变桥的脉冲信号。保护电路方面,输入欠压保护通过比较器U1监控蓄电池电压,当电压低于阈值时,切断脉冲输出。输出过载保护则未在此处详细描述,但通常会包括监测输出电流,并在电流超过设定限制时关闭逆变器。
该车载逆变器设计方案利用先进的控制技术和精心设计的保护电路,确保了在车载环境下安全、高效地转换电力,满足用户对便携式电源的需求。这种设计思路不仅适用于车载逆变器,还可以为其他类似应用场景提供借鉴。
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