一款基于脉宽调制芯片TL494的微型车载逆变器设计电路

　　摘要：针对汽车内部直流电源不能用于交流用电器的问题，设计了一款基于脉宽调制芯片TL494的微型车载逆变器。该逆变器采用DC－DC变换和DC－AC逆变两级结构，前级完成直流升压，后级选择脉宽调制（PWM）控制方式，将直流电压逆变为220V／50Hｚ的方波交流电。其中，DC－DC变换器先通过推挽逆变电路和高频变压器将12V变换为22V交变方波，再经快恢复二极管整流得到22V直流电。另外，该逆变器提供了一个标准USB接口，可以为具有USB接口的手机等设备充电。

　　汽车内部的供电系统是由蓄电池提供的12V直流电，车内的12V电源一般供点烟器使用。随着现代汽车用电设备种类的增多，内置的单一直流电源不能满足如手提电脑、手机充电器、小型电视等所需220V交流电的需求。这就需要逆变器将12V直流电转换为220V交流电，同时，以上商用或一般生活用的设备对交流电压的波形要求不高，方波即可，不必需要正弦波［1－2］。基于这样的应用背景，本文设计制作了一款微型车载逆变器，体积小、重量轻，采用方波输出，电压有效值为220V，功率可达150W。

　　1逆变器系统结构

逆变器系统框图如图1所示，整个结构分两级，第一级为DC－DC变换，第二级为DC－AC变换。同时利用MC34063构成降压式变换器提供5V直流输出的标准USB接口。

　　

　　图1逆变器系统框图

　　车载逆变电源需要采用开关变换器将蓄电池提供的12V直流电经过DC－DC变换器提升为22V，后级再经过DC－AC变换器转换为工频交流电。对于前级DC－DC变换器，又包括高频DC－AC逆变部分、高频变压器和AC－DC整流部分。推挽逆变电路以其结构简单、变压器磁芯利用率高等优点得到了广泛应用，尤其是在低压大电流输入的中小功率场合；同时全桥整流电路也具有电压利用率高、支持输出功率较高等特点［3］；而全桥逆变电路开关管需要的电压不高，输出功率也比较大，变压器利用率高，因此本文采用推挽逆变－高频变压－全桥整流－全桥逆变的结构。

　　2硬件电路

　　2．1TL494简介

　　TL494是一种频率固定的脉冲宽度控制器，片内集成误差放大器，死区时间可控制，输出控制可用于推挽式和单端式。其内部结构如图2所示，时序图如图3所示。

　

　　图2TL494内部结构图

　

　　图3TL494时序图