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便携式车载逆变器的设计方法

2014-06-23 14:33
潇纵
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  振荡频率的确定:振荡频率由三个外部元件RT、CT和RD设置,分别接在6、5、7引脚上。振荡频率为fOSC=1/CT(0.7RT+3RD),其中,0.7RTCT为定时电容充电时间,3RDCT为定时电容放电时间。为了使分频分相电路取得50Hz振荡频率,本设计设定振荡频率为51.2kHz,取CT=2000pF,RT=“10k”Ω,RD=922Ω。

  输出脉宽的调整:PWM脉冲宽度由引脚9和引脚8中电平较低的一端控制。芯片内部的误差放大器U1将电压反馈信号与基准电压信号偏差放大后送入比较器U2的反向输入端,比较器正向输入端的输入则来自电容器CT上的锯齿波,两者做比较后输出方波脉冲来控制SG3525A内部输出功放管的占空比(见图3)。本设计中将8引脚经电容接地,9引脚接DC/DC高压直流电压的反馈电压,由此调整输出直流电压的稳定。图3中,U1为SG3525A中的误差放大器,1、2、9分别为芯片管脚,R1~R7、C1、C2均为外接电阻电容。SG3525A的16引脚输出5V参考电压。电阻R3、R4及U1构成反比例运算器,R4/R3为其静态放大倍数,其值越大控制精度越高。但放大倍数太大将引起振荡,因此引入C1和R5使误差放大器成为不完全比例积分控制器,此时静态误差放大倍数不变,动态误差放大倍数减小,既不影响控制精度,又避免过冲引起振荡。

  图3输出直流高压调节原理图

  脉冲的关断:当10引脚加上高电平时,实现对输出脉冲的封锁。本设计使用该项功能实现输出过流过压、输入欠压的保护。

  2分频分相电路

  由14级串行二进制计数/分配器CD4020B构成分频电路,分频信号来自SG3525A的振荡器输出端引脚4。图4中的A、B、C分别代表振荡器脉冲经8、9、10级分频后的波形,其频率分别为fA=fOSC/28,fB=“fOSC/29”,fC=“fOSC/210”。分相电路由单片两输入端四与非门CD4011BC及外围器件组成,将信号ABC逻辑组合成逆变桥所需要的驱动脉冲(A+B)C与(A+B)C信号。该驱动信号具有共同死区,信号频率约为50Hz。

  图4分频分相波形图

  3保护电路

  ①输入欠压保护

  如图5所示,D1为蓄电池极性反接保护。SG3525A的引脚16输出参考电压5V,取R3=R4=10kΩ。在正常情况下,U1的反相输入端电压大于正向输入端电压,U1输出低电平,二极管D1、D2截止。当蓄电池电压低于10V时,比较器U1开始工作,输出由低电平变为高电平,D2、D3导通,并把同相输入端电位提升为高电平,使得U1一直稳定输出高电平,向SG3525A的引脚10输出关断信号。

  图5输入欠压保护电路

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