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基于87C196MH的车载逆变电源设计方案

发布时间:2020-07-21 17:35:53 阅读: 来源:防腐木凉亭厂家

1 系统结构

本设计巧妙地利用了高功率因数PWM控制芯片L4981A的Boost结构的功率校正电路来实现直流升压变换器的设计。提出了一种以87C19MH为控制核心,以IPM为开关器件的逆变电源的设计方案。逆变电源系统框图如图1所示,采用两级结构,第一级是DC/DC变换器,第二级是DC/AC逆变器;DC/DC变换器将110 V直流电压变换成400 V直流电压,DC/AC逆变器则将此直流电压逆变成有效值为230 V频率为50 Hz的交流电压,以带动负载[1-2]。且系统具有输入过欠压、输出过流、缺相、负载短路、超温等保护功能。

2 DC/DC电路设计

该逆变电源的第一级为DC/DC升压电路设计,采用Boost型APFC控制,升压电路拓扑结构如图2所示。

Boost型APFC升压控制电路设计应用集成控制芯片L4981A,通过采样电阻Rs(RS102,RS101)通过8、9两引脚采集系统输入电流;直流输入电压(VCCP+)经限流电阻R17后,加到4脚,作为控制输入电流的跟踪信号;输入电压的有效值通过7脚送入乘法器,以调节输入总功率的恒定;输出电压(VOUT)经R27、R28、W3(可调电位器)和R32分压后,由14脚加到芯片内部的误差放大器的输入端。以上4个信号作为L4981A芯片内部电路控制方式的参考值,通过芯片结构内部的电压控制环路和电流控制环路,来实现双闭环的调节。采集的输出电压信号与L4981A芯片内部基准电压比较后,误差信号经过PI调节送入乘法器,用来调节输出电压为一稳定值。电流误差信号经过调节后生成PWM脉冲信号输出,L4981A的输出端(20脚)将输出的PWM控制IGBT管的导通和关断,通过外接振荡器的定时电阻和电容来设定PWM开关频率,经过输出电容Ca滤波来实现直流输出。升压后的输出电压VOUT经R29、R30、R31和W4(可调电位器)分压后加到3脚,当此管脚的电压大于5.1 V时,即VOUT超过410 V时,L4981A将实现过压保护,输出将被强制接地,来强制截至功率开关管[3-4]。

输入电流经R22后加到2脚,实现峰值电流限制。同时输出通过电压分压器来设定芯片的欠压锁定开通和关断阈值,通过欠压封锁控制端来控制是否欠压。当15脚的电压低于10 V时(Q3导通),实现欠压封锁;当l5脚的电压高于15.5 V时(Q3断开),将正常起动,使电源电压具有滞回功能。L4981A电路软启动的时间由E3的电容值决定。

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