电力电子课程设计--逆变电源的设计

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1、 指导教师评定成绩：指导教师评定成绩： 审定成绩：审定成绩： 自自 动动 化化 学学 院院 电力电子课程设计报告电力电子课程设计报告 单位（二级学院） ：单位（二级学院） ： 自动化学院 学学 生生 姓姓 名：名： 专专 业：业： 电气工程与自动化 班班 级：级： 学学 号：号： 指指 导导 教教 师：师： 目录目录 一、设计的基本要求 1 1、逆变电源的用途 . 1 2、主要技术数据 1 3、设计内容 . 1 4、TL494 工作原理 2 5、场效应管 . 3 二、总体方案的确定 4 1、逆变电源的基本工作原理 . 4 2、逆变电源的优点 . 5 三、具体电路设计 6 1、主电路设计 6 2

2、、过电流保护电路设计 7 3、驱动电路的设计 . 8 四、附录 9 五、心得与总结 13 六、参考文献13 摘要：摘要：随着社会的发展和科技的进步，新型电力电子器件和电力电子技术的产品逐渐进入我们 的日常生活中。依据逆变技术的原理设计出来的一款生活中用到的逆变电源，该逆变电源了应 用开关电源电路技术有关知识，涉及模拟集成电路、电源集成电路、直流稳压电路、开关稳压 电路等原理，同时运用芯片 TL494 的固定频率脉冲宽度调制电路及场效应管 N 沟道增强型 MOSFET 的开关速度快、无二次击穿、热稳定性好等一系列优点而组合设计的电路。该逆变电源 的主要组成部分为：DC/DC 电路、过热保护电路、

3、DC/AC 变换电路、振荡电路、全桥电路。在工 作时的持续输出功率为 200W，具有工作正常指示灯，在无电时报警等功能。逆变电源的制造成 本较为低廉，实用性强，可作为多种便携式电器通用的电能来源，来解决生活中遇到电子产品 无电的问题。该逆变电源可将电瓶的 12V 直流电转换为 220V/50Hz 的交流电，供数码相机、CD 机、MD 唱机、笔记本电脑、小型录像机、电动剃须刀、手机等便携式产品使用。 关键词：关键词：逆变电路 电源 过载保护 经济性 逆变电源的设计逆变电源的设计 一、设计的基本要求一、设计的基本要求 1 1、逆变电源的用途、逆变电源的用途 随着社会的发展和科技的进步，新型电力电子

4、器件和电力电子技术的产品逐渐进入我们的 日常生活中，采用高频链的方案来实现无工频变压器的逆变电路，来解决生活中遇到电子产品 无电的问题。 该逆变电源可将电瓶的 12V 直流电转换为 220V/50Hz的交流电， 供数码相机、 CD 机、MD 唱机、笔记本电脑、小型录像机、电动剃须刀、手机等便携式产品使用。因此具有相 当强的通用性。逆变电源是一种携带方便的电源转换器，该电源的制作成本低，批量生产成本 更低，并且当印制板尺寸不受限制时，逆变电源的市场前景十分广阔。 2 2、主要技术数据、主要技术数据 输出交流 220 V50 Hz 输入电压：直流 12V 输出功率 ：200W 可作为多种电器的通用

5、电源。 转换效率：87% 空载损耗: 0.7A 故障显示：红灯闪烁并蜂鸣报警 保护功能：过载、过流、短路、高温、反接等报警保护 散热风扇：温度控制 滤波器参数取 L=3mH，C=2.2 3 3、设计内容、设计内容 逆变电路的选择 晶闸管电流、电压额定的选择 平波电抗器电感值的计算 保护电路的设计 驱动电路的设计 画出完整的主电路原理图和控制电路原理图 列出主电路所用元器件的明细表 电力电子技术课程设计 2 4 4、TL494TL494 工作原理工作原理 TL494 是一种固定频率脉冲宽度调制电路，包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛用 于单端正激双管式、半桥式以及全桥式开关电源。其内置线性锯

6、齿波振荡器，振荡频率可以通 过外部的一个电阻和一个电容进行调节。 输出电容的脉冲其实是通过电容上的正极性锯齿波电 压与另外两个控制信号进行比较来实现的。功率输出管 Q1 和 Q2 受控于或非门，当双稳触压器 的时钟信号为低电平时才会被通过，即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。当控 制信号增大，输出脉冲的宽度将减小。控制信号由集成电路外部输入，一路送至时间死区时间 比较器，一路送往误差放大器的输入端。死区时间比较器具有 120mV 的输入补偿电压，它限制 了最小输出死区时间约等于锯齿波的周期 4%，当输出端接地，最大输出占空比为 96%，而输 出端接参考电平时，占空比为 48%。当把死区时间输入端接上固定的电压，即能在输出脉冲上 产生附加的死区时间。脉冲宽度调制比较器为误差放大器调节输出脉宽提供了一个手段：当反 馈电压从 0.5V 变化到 3.5 时， 输出的脉冲宽度从被死区确定的最大导通百分比时间中下降为零。