逆变器电路图分享 基于PWM IC TL494的逆变器电路设计

非常简单但高度复杂的修正正弦波逆变器电路。PWM IC TL494 的使用不仅使设计的部件数量极其经济，而且高效且准确。

使用 TL494 进行设计

IC TL494 是一款专用 PWM IC，其设计非常适合需要基于 PWM 的精确输出的所有类型的电路。

该芯片内置了生成精确 PWM 所需的所有功能，这些功能可根据用户应用规范进行定制。

在这里，我们讨论一种基于通用 PWM 的修正正弦波逆变器电路，该电路集成了 IC TL494，用于所需的高级 PWM 处理。

参考上图，可以通过以下几点来了解实现 PWM 逆变器操作的 IC 的各种引脚功能：

IC TL494 的引脚排列功能

引脚 #10 和引脚 #9 是 IC 的两个输出，它们被布置为串联或图腾柱配置工作，这意味着两个引脚永远不会一起变为正电压，而是会从正电压交替振荡到零电压，即当引脚#10 为正极，引脚#9 将读取零伏，反之亦然。

通过将引脚 #13 与引脚 #14 连接，使 IC 能够产生上述图腾柱输出，引脚 #14 是 IC 设置为 +5V 的参考电压输出引脚。

因此，只要 13 号引脚配备了 +5V 基准，它就允许 IC 产生交替开关输出，但如果 13 号引脚接地，则 IC 的输出被迫以并行模式（单端模式）切换，这意味着两个输出引脚 10/9 将开始一起切换，而不是交替切换。

IC 的引脚 12 是 IC 的电源引脚，可以看到它通过一个 10 欧姆电阻器连接到电池，该电阻器可以滤除 IC 任何可能的尖峰或开关浪涌。

引脚 #7 是 IC 的主接地，而引脚 #4 和引脚 #16 出于某些特定目的而接地。

Pin#4 是 IC 的 DTC 或死区时间控制引脚，它决定 IC 两个输出的死区时间或开关 ON 周期之间的间隙。

默认情况下，它必须接地，以便 IC 生成“死区时间”的最小周期，但是为了实现更高的死区时间周期，可以为该引脚提供 0 至 3.3V 的外部变化电压，从而允许线性死区时间从 0% 到 100% 可控。

Pin#5 和 pin#6 是 IC 的频率引脚，必须与外部 Rt、Ct（电阻器、电容器）网络连接，以设置 IC 输出引脚的所需频率。

可以改变两者中的任何一个来调整所需的频率，在所提出的 PWM 改进逆变器电路中，我们采用可变电阻器来实现相同的功能。用户可以根据要求在 IC 的引脚 9/10 上进行调整，以实现 50Hz 或 60Hz 频率。

IC TL 494 具有内部设置为误差放大器的双运算放大器网络，其定位是根据应用规范来校正和调整输出开关占空比或 PWM，以便输出产生准确的 PWM 并确保完美的 RMS 定制输出级。

误差放大器功能

误差放大器的输入配置为一个误差放大器的引脚 15 和引脚 16，以及第二个误差放大器的引脚 1 和引脚 2。

通常，只有一个误差放大器用于自动 PWM 设置，而另一个误差放大器保持休眠状态。

从图中可以看出，通过将同相引脚 16 接地并通过引脚 14 将反相引脚 15 连接到 +5V，可以使引脚 15 和引脚 16 输入的误差放大器处于非活动状态。

因此，在内部，与上述引脚相关的误差放大器保持不活动状态。

然而，以引脚 1 和引脚 2 作为输入的误差放大器在这里有效地用于 PWM 校正实现。

该图显示，误差放大器的同相输入引脚 1 通过使用电位器的可调分压器连接到 5V 参考引脚 #14。

反相输入与IC的引脚3（反馈引脚）连接，该引脚实际上是误差放大器的输出，并使IC的引脚1形成反馈环路。

上述 pin1/2/3 配置允许通过调整 pin#1 电位器来准确设置输出 PWM。

这就是所讨论的使用 IC TL494 的改进正弦波逆变器的主要引脚排列实施指南。

逆变器的输出功率级

现在，对于输出功率级，我们可以想象正在使用的几个 MOSFET，由缓冲器 BJT 推挽级驱动。

BJT 级通过为 MOSFET 提供最小的杂散电感问题以及 FET 内部电容的快速放电，确保为 MOSFET 提供理想的开关平台。串联栅极电阻器可防止任何试图进入 FET 的瞬变，从而确保操作完全安全且高效。

MOSFET 漏极与电源变压器连接，如果逆变器电池额定电压为 12V，电源变压器可以是普通铁芯变压器，初级配置为 9-0-9V，次级可以根据用户国家规格为 220V 或 120V 。

逆变器的功率基本上由变压器瓦数和电池AH容量决定，可以根据个人选择改变这些参数。

使用铁氧体变压器

为了制作紧凑型 PWM 正弦波逆变器，可以用铁氧体磁芯变压器代替铁芯变压器。其缠绕细节如下：

采用超级漆包铜线：

主要：缠绕 5 x 5 匝中心抽头，使用 4 毫米（两根 2 毫米线平行缠绕）

次级：缠绕 200 至 300 圈 0.5 毫米

磁芯：任何能够舒适地容纳这些绕组的合适的 EE 磁芯。

TL494全桥逆变电路

以下设计可用于使用 IC TL 494 制作全桥或 H 桥逆变器电路。

可以看出，p沟道和n沟道MOSFET的组合用于创建全桥网络，这使得事情变得相当简单，并且避免了复杂的自举电容器网络，而复杂的自举电容器网络通常对于仅具有n沟道MOSFET的全桥逆变器来说是必需的。

然而，在高侧采用 p 沟道 MOSFET，在低侧采用 n 沟道 MOSFET，使得设计容易出现击穿问题。

为了避免击穿，必须使用 IC TL 494 确保足够的死区时间，从而防止出现这种情况的任何可能性。

IC 4093 门用于保证全桥导通两侧的完美隔离，以及变压器初级的正确切换。仿真结果

TL494 带反馈逆变器

下图显示了使用 IC TL494 的非常简单但准确且稳定的逆变器电路。

该逆变器包括一个用于自动输出电压校正的反馈控制系统，应用于 IC 的误差放大器引脚 1。

可以适当调整 100k 预设值，以设置所需的恒定输出电压限制。

所示变压器是铁氧体磁芯变压器，因此 IC 将频率设置为非常高的水平。不过，您可以轻松使用基于铁芯的变压器，并将频率降低至 50 Hz 或 60 Hz，以实现 120 V 输出。

　　审核编辑：汤梓红