1、最常见的车载逆变器电路原理图见图 1。车载逆变器的整个电路大体上可分为两大部分，每部分各采用一只 TL494或 KA7500 芯片 组成控制电路，其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的 12V 直流电，通过高频 PWM (脉宽调制)开关电源技术转换成 30kHz50kHz 、220V 左右的交流电；第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技 术，将 30kHz50kHz 、 220V 左右的交流电转换成 50Hz、220V 的交流电。车载逆变器电路工作原理图 1 电路中，由芯片 IC1 及其外围电路、三极管 VT1、VT3、MOS 功率管 VT2、VT4 以及变压
2、器 T1 组成 12V 直流变换为 220V/50kHz 交流 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、VT10 以及 220V/50kHz 整流、滤波电路 VD5VD8、C12 等共同组成 220V/50kHz 高频交流电变换为 220V/50Hz 工频交流电的转换电路，最后通过 XAC 插座输出 220V /50Hz 交流电供各种便携式电器使用。图 1 中 IC1、IC2 采用了 TL494CN(或 KA7500C)芯片，构成车载逆变器的核心控制电路。TL494CN 是专用的双端式开关电源控制芯片，其尾缀字母 CN 表示芯片
3、的封装外形为双列直插式塑 封结构，工作温度范围为 0-70，极限工作电源电压为 7V40V，最高工作频率为 300kHz。TL494 芯片内置有 5V 基准源，稳压精度为 5 V5 ，负载能力为 10mA，并通过其 14 脚进行输出供外部电路使用。TL494 芯片还内置 2 只 NPN 功率输出管，可提供 500mA 的驱动能力。TL494 芯片的内部电路图 1 电路中 IC1 的 15 脚外围电路的 R1、C1 组成上电软启动电路。上电时电容 C1 两端的电压由 0V 逐步升高，只有当 C1 两端电压达到 5V 以上时，才允许 IC1 内部的脉宽调制电路开始工作。当电源断电后，C1 通过电阻
4、 R2 放电，保证下次上电时的软启动电路正常工作。IC1 的 15 脚外围电路的 R1、Rt 、R2 组成过热保护电路，Rt 为正温度系数热敏电阻，常温阻值可在 150 300 范围内任选，适当选大些可提高过热保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保护功能有效。IC1 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 (R1+Rt+R2)V，常温下的计算值为 U6.2V。结合图 1、图 2 可知，正常工作情况下要求 IC1 的 15 脚电压应略高于 16 脚电压(与芯片
5、 14 脚相 连为 5V)，其常温下 6.2V 的电压值大小正好满足要求，并略留有一定的余量。当电路工作异常，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 4k时，IC1 内部比较器1 的输出将由低电平翻转为高电 平，IC1 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 VT1 和三极管 VT2 均转为截止状态。当 IC1 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， VT1、VT3 导通后，功率管 VT2 和 VT4 将因栅极无正偏压而处
6、于截止状态，逆变电源电路停止工作。IC1 的 1 脚外围电路的 VDZ1、R5、VD1、C2 、R6 构成 12V 输入电源过压保护电路，稳压管 VDZ1 的稳压值决定了保护电路的启动门限电压 值，VD1、C2、R6 还组成保护状态维持电路，只要发生瞬间的输入电源过压现象，保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安全。考虑到 汽车行驶过程中电瓶电压的正常变化幅度大小，通常将稳压管 VDZ1 的稳压值选为 15V 或 16V 较为合适。IC1 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保护状态维持的关键性电路，实际上不管是电路软启动的控制还是保护电路的启动控
7、制，其 最终结果均反映在 IC1 的 3 脚电平状态上。电路上电或保护电路启动时，IC1 的 3 脚为高电平。当 IC1 的 3 脚为高电平时，将对电容 C3 充电。这导致保护电 路启动的诱因消失后，C3通过 R5 放电，因放电所需时间较长，使得电路的保护状态仍得以维持一段时间。当 IC1 的 3 脚为高电平时，还将沿 R8、VD4 对电容 C7 进行充电，同时将电容 C7 两端的电压提供给 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 脚为高电平时，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、“
8、或非”门后使 内置的三极管 VT1 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。IC1 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元件，所决定的脉宽调制频率为 fosc=1.1 (0.00474.3)kHz50kHz。即电路中的三极管 VT1、VT2、VT3、VT4、变压器 T1 的工作频率均为50kHz 左右，因此 T1 应选 用高频铁氧体磁芯变压器，变压器 T1 的作用是将 12V 脉冲升压为 220V 的脉冲，
9、其初级匝数为 202，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，所决定的脉宽调制频率为 fosc=1.1 (C8R14)=1.1(0.1220)kHz50Hz。R29、R30、R27 、C11、VDZ2 组成 XAC 插座 220V 输出端的过压保护电路，当输出电压过高时将导致稳压管VDZ2 击穿，使 IC2 的 4 脚对地 电压上升，芯片 IC2 内的保护电路动作，切断输出。车载逆变器电路中的 MOS 管 VT2、VT4 有一定的功耗，必须加装散热片，其他器件均不需要安装散热片。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。
