基于tl494逆變電源的設(shè)計-wenkub

　

【正文】 TL494的內(nèi)部框圖 芯片 TL494的內(nèi)部框圖如圖 。 TL494CN的管腳及其功能 TL494 的內(nèi)部電路由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、振蕩電路、間歇期調(diào)整電路、兩個誤差放大器、脈 寬調(diào)制比較器以及輸出電路等組成。10％ (3) 額定輸出功率： ≥ 50W (4) 逆變輸出頻率： 50HZ177。 變壓器 變壓器采用的是雙 12V轉(zhuǎn) 220V變壓器， 它的作用是把雙 12V直流電壓升壓為交流電。 結(jié)構(gòu)圖如圖 所示，包含 12V 直流穩(wěn)壓電源，集成芯片 TL494，功放電路，變壓器，反饋調(diào)制電路，以及采樣電路。電路 的 變換部分采用 TL494， Q Q Q Q6 構(gòu)成驅(qū)動電路， 有 兩路驅(qū) 動電路 各 驅(qū)動 兩只 MOS 晶體 管。所以 選擇方案三。芯片內(nèi)置5V的參考基準(zhǔn)電壓源，可不要外接電源。 方案二： 采用 SG3525／ 7 芯片 集成脈寬調(diào)制芯片 SG3525／ 7，它的集成度較高，可調(diào)頻又可調(diào)寬，而且可調(diào)性較強(qiáng)，可調(diào)動態(tài)范圍較大，可用來構(gòu)建不同類型的驅(qū)動電路。 脈寬調(diào)制（ PWM）芯片的選擇 脈寬調(diào)制的脈沖生成的方法很多，分為兩大類，完全由模擬電路產(chǎn)生或由專用集成芯片產(chǎn)生。 其 前級電路采用推挽 式 結(jié)構(gòu)，逆變后經(jīng)過高頻變壓器 變壓 成 為 高頻交流電， 后 又經(jīng)高頻整流濾波電路 ，濾波后 得到高壓直流電， 最后 通過全橋 式 逆變電路實(shí)現(xiàn)逆變。 5 圖 全橋式電路原理框圖 方案二：采用 全橋式 輸出方式 圖 是 全橋 式 電路 ， 4 個 60V/20A 的 MOS FET 管并聯(lián)連接， 組成兩個對稱互補(bǔ)的電路，完成對輸入信號的放大， 克服了推挽 式 電路的缺點(diǎn) ，電源利用率較高，有效提高了輸出功率。 圖 推挽式電路原理框圖 方案一：采用推挽單端輸出方式 圖 式 電路，變壓器的中心抽頭接于正電源，功率管交 互 工作，輸出交流電 壓 。此外，保護(hù)功能齊全，對電容型性和電感性負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)。優(yōu)點(diǎn)是：價格 較 便宜，維修 較 簡單。 在電路的設(shè)計過程中，可以通過分類的不同選擇較好的電路模塊。 逆變電源的發(fā)展， 將朝著質(zhì)量輕 、體積小 、 效率高 、 性能穩(wěn)定的方向 。在旅游、車載、 各類艦船以及飛行器 、 野營、醫(yī)療急救 等便攜式電器產(chǎn)品的使用中，逆變電源 可以滿足我們的這種需求 。本設(shè)計具有設(shè)計簡單，成本低廉，易于攜帶，電壓可升降等特點(diǎn)，可運(yùn)用于大多數(shù)電子產(chǎn)品的臨時用電問題，具有相當(dāng)大的實(shí)用價值。 【關(guān)鍵詞】 TL494； 電源； 正弦波 ；變 壓 3 0 引言 電子技術(shù)的快速發(fā)展，使得我們的生活離不開電子產(chǎn)品，更離不開使用電子產(chǎn)品的能源。 逆變電源 是一種能夠?qū)?DC12V 的直流電轉(zhuǎn)換成跟電子產(chǎn)品所需相同的 AC220V/50Hz 或AC110V/50Hz 的交流電，是一款很方便使用的供一般電器使用的電源轉(zhuǎn)換器。本 設(shè)計 所介紹的逆變電源主要采用集成化芯片 TL494,電路 優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、成本較低、 適用于各種整流負(fù)載。 輸出波形的選擇 方案一：采用 方波 輸出 方波逆變 電源的 輸出交流電壓波形為 50HZ 的 方波。缺點(diǎn)是： 因 方波電壓含有大量高次諧波，對收 音機(jī)和某些通信設(shè)備有干擾，在以變壓器為負(fù)載的用電器中將 會 產(chǎn)生附加損耗。缺點(diǎn)是：線路 較復(fù)雜，對維修 的 技術(shù)要求 較 高，價格較貴。 從原理圖可看出， 功率晶體管共地 ，驅(qū)動及控制電路 比較 簡單， 且因 變壓器具有一定的漏感，限制短路電流，從而 提高了電路的可靠性。 缺點(diǎn)是 其上、下橋臂的晶體管不共地，必須采用隔離電源或采用專門驅(qū) 動電路。 高頻升壓 式 電路的缺點(diǎn)是電路 較前兩種 復(fù)雜，可靠性比 前兩種 電路 都 偏低[2]。 方案一：采用 SG3524 芯片 SG3524 芯片可以直接產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號，但是這種電路產(chǎn)生的波形線性不好，達(dá)到要求較難，產(chǎn)生 PWM 方波時所需的外圍線路簡單。可將其制作成逆變電源，其轉(zhuǎn)換效率較高，所需外圍元器件較少，體積較小，成本低，且性能好，可靠性高。而且其內(nèi)置 功率晶體管能夠提供 ， 使得設(shè)計的電路能夠提供不間斷的交流電，同時滿足電路簡單，體積小的要求。 2 電路設(shè)計及分析 逆變電源的工作原理 逆變 電源 是把直流電轉(zhuǎn)變成交流電 的電子裝置，電路原理圖如圖 所示 。 晶體管 Q Q4 和 Q Q6 交替 導(dǎo)通 得到交流電，若 輸出 直流電壓較低，則 可以 通過交流變壓器升壓， 可 得到 想要的 交流電壓和頻率。 電路板設(shè)計流程分為以下幾個方面： 電路基本框圖的設(shè)計選擇；繪制電路原理圖； PCB布板和電路板的制作；焊接元器件與檢查電路；調(diào)試電路和測量數(shù)據(jù)；分析測量結(jié)果；確定電路的可行性，實(shí)用性 [4]。變壓器的初級匝數(shù)為 20x2，其次級匝數(shù)為 380。5% (5) 逆變轉(zhuǎn)換效率： ≥80％ (6) 輸出波形失真度： 5％ (7) 有輸出、輸入過壓保護(hù)，過熱保護(hù) 3 系統(tǒng)主要元器件簡介 TL494CN TL494簡介 TL494 芯片 是一種固定頻率脈寬調(diào)制電路 的集成 ， 內(nèi)部 包含了開關(guān)電源控制所需 要 的全部功能 電路 ，廣泛應(yīng)用于半橋式、全橋式、單端正激雙管式開關(guān)電源。 圖 是它的各管腳功能。 10 圖 TL494 的內(nèi)部框圖 TL494 工作原理簡述 TL494芯片 是固定頻率的脈沖寬度調(diào)制 集成 電路， 芯片 內(nèi) 部 置 有 線性鋸齒波振蕩器 。 但是， 當(dāng)控制信號 電平 增大 時 ， TL494的 輸出脈沖寬度將減小。 其他主要器件 12 表 33 器件型號及其參數(shù) 型號 名稱 反向耐 壓 （ V） 浪涌 電流 正向 平均 電流 （ A） 最大反向漏 電流（ A） 正向壓 降（ V） 封裝 IN4007 二極管 1000 50 DO41 IN5819 二極管 40 30 DO41 型號 名稱 參數(shù) IRF540 開關(guān)管 N 溝道增強(qiáng)型 MOS 開關(guān)管 VDss=100V， ID=28A， RDS(ON)=77mΩ 型號 名稱 極性 V A W MHZ β Kp1 STN8550 三極管 NPN 50 300 85300 8050 材料清單 表 33 材料清單 名稱 大小型號 個數(shù) TL494 1 插槽 16腳 1 電感 22μ H 1 電容 103 3 104 1 1μ? 1 10μ? 1 47μ? 1 1000μ? 1 電阻 (Ω ) 1 30 4 820 1 1K 3 1 10K 4 100K 1 IN4007 硅整流二極管 2 IN5819 硅整流二極管 2 IRF540 開關(guān)管 4 STN8550 三極管 2 4 電路的調(diào)試及結(jié)果分析 電路板焊接完成后，認(rèn)真檢查電路是否完整及是否有短路、電容的正負(fù)極反接， TL494芯片是否插好和是否反接，有否虛焊。若燈泡不能發(fā)亮，則電路存在問題，應(yīng)檢查電路是否存在問題或是電路設(shè)計不夠完善。 結(jié)果分析 逆變電源的設(shè)計的電路圖不復(fù)雜，電路焊接完成后，用萬用表檢查所焊接的電路是否存在問題，如漏焊、短路、斷路、電容正反接、芯片反接等問題，檢測完畢后，確保電路無誤，再加電，對各個模塊進(jìn)行調(diào)試。 輸出電壓和頻率，可通過改變外接電路來調(diào)節(jié) TL494的 PWM值。TL494 芯片的 3 腳電壓值應(yīng)為 0V 左右，同時滿足以上兩個條件，電路才能正常工作。在實(shí)際操作中，由于我的粗心和不負(fù)責(zé)，在硬件測試的過程中增加了很多不必要的麻煩，如果我能按照正確的步驟去測試，可以節(jié)省許多時間和精力。 14 參考文獻(xiàn) [1] 李锃 ， 胡敏 ， 鄧焰 . 一種修正正弦波輸出逆變電源的設(shè)計 [J].機(jī)電工程 ， 2021， 25（ 1）： 220223. [2] 劉仁普 .MOTOROLA 線性與接口電路手冊 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021： 458463。國外電子元器件， 2021(2)： 6667。 Sine wave。 一、 工程概況 ： 西夏建材城生活區(qū) 2 30住宅樓位于銀川市新市區(qū) ，橡膠廠對面。30樓 m2。設(shè)計室外地坪至檐口高度 00m，呈長方形布置，東西向，三個單元 。地面除衛(wèi)生間 200 200 防滑地磚，樓梯間 50 厚細(xì)石砼 1： 1 水泥砂漿壓光外，其余均采用 50 厚豆石砼毛地面。 本工程設(shè)計為磚混結(jié)構(gòu)，共六層。 本工程設(shè)計給水管采用 PPR 塑料管，熱熔連接；排水管采用UPVC 硬聚氯乙烯管，粘接；給水管道安裝除立管及安裝 IC 卡水表的管段明設(shè)計外，其余均暗設(shè)。計劃 2021 年 9 月 15 日前 3 完成基礎(chǔ)工程， 2021 年 12 月 30 日完成主體結(jié)構(gòu)工程， 2021 年 6月 20 日完成裝修工種，安裝工程穿插進(jìn)行，于 2021 年 7 月 1 日前完成。 ⑶ 內(nèi)裝修工程 門窗框安裝→室內(nèi)墻面抹灰→樓地 面→門窗安裝、油漆→五金安裝、內(nèi)部清理→通水通電、竣工。 機(jī)械準(zhǔn)備 ⑴ 設(shè) 2 臺攪拌機(jī)， 2 臺水泵。 ⑸ 現(xiàn)場設(shè)塔吊 2 臺。樓層用水采用鋼管焊接給水管，每層 留一出水口；給水管不置蓄水池內(nèi)，由潛水泵進(jìn)行送水。 四、主要施工方法 施工測量放線 ⑴ 施工測量基本要求 A、 西夏建材城生活區(qū) 1 30住宅樓定位依據(jù)： 西夏 建材城生活區(qū) 工程總體規(guī)劃圖，北京路、規(guī)劃道路永久性定位 B、根據(jù)工程特點(diǎn)及＜建筑工程施工測量規(guī)程＞ DBI01－ 21－ 95， 2 條，此工程設(shè)置精度等級為二級，測角中誤差177。根據(jù)主軸線設(shè)置兩條次軸線即 27樓：（ H） 軸 6 線和（ 27）軸線； 30樓：（ H）軸線和（ 27）軸線。 相當(dāng)于絕對標(biāo)高 。 ⑷ 結(jié)構(gòu)施工測量 A、首層放線驗(yàn)收后，主控軸一引至外墻立面上，作為以上務(wù)層主軸線豎身高以測的基準(zhǔn)。 開挖時，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際土質(zhì)， 按規(guī)范要求 1: 放坡，反鏟挖掘機(jī)挖土。機(jī)械挖土 ,先發(fā)出信號，挖土的時候，挖掘機(jī)操作范圍內(nèi)，不許進(jìn)行其他工作，裝土的時候，任何人都不能停留在裝土車上。 ⑵ 砌筑要求 A、開工前由工長對所管轄班組下發(fā)技術(shù)交底。 E、隔墻與墻不同時砌筑又不留成斜槎時可于墻中引出陽槎或在墻的灰縫中預(yù)埋拉結(jié)筋，每道不少于 2 根。 鋼筋工程 ⑴ 凡進(jìn)場鋼筋須具備材質(zhì)證明，原材料須取樣試驗(yàn)，經(jīng)復(fù)試合格后方可使用。保護(hù)層采用 50mm 50mm 的水泥砂漿塊。施 工中嚴(yán)格掌握各種材料的用量，并在攪拌機(jī)前進(jìn)行標(biāo)識，注明每立方米、每盤用量。 ⑷ 本工程均采用插入式振搗器，一次澆筑厚度不宜超過振搗器作用部分長度的 倍，搗實(shí)砼的移動間距不宜大于振搗器作用半徑的 倍。 ⑵ 模板支撐應(yīng)牢固可靠，安裝進(jìn)程中須有防傾覆的臨時固定措施。 ⑶ 為加強(qiáng)架子的穩(wěn)定性，每七根立桿間設(shè)十字蓋，斜桿與地面夾角 60o。 裝飾工程 裝飾工程施工前，要組織質(zhì)監(jiān)部門、建設(shè)、設(shè)計、施工單位四方參加的主體結(jié)構(gòu)工程核驗(yàn)收，對已完全體分部工程進(jìn)行全面檢查、發(fā)現(xiàn)問題及時處理，清除隱患，并做好裝飾前材料、機(jī)具及技術(shù)準(zhǔn)備工作。 罩面應(yīng)均勻一致，并應(yīng)在終凝前刮平壓光，上三遍灰抹子。 樓地面工程 樓地面工程只作 50 厚豆石砼墊層。 12 本工程屋面材料防水，專業(yè)性強(qiáng)，為保證質(zhì)量，我們請專業(yè)人員作防水層。 ⑶ 電預(yù)埋管路宜沿最近線路敷設(shè)，應(yīng)盡量減少彎曲，用線管的彎曲絲接套絲，折扁裂縫焊接，管口應(yīng)套絲用堵頭堵塞。 ⑹ 做好各種絕緣接地電阻的測試和系統(tǒng)調(diào)整記錄， 檢查配線的組序一定要符合設(shè)計要求。為此，提出防止通病的作業(yè)措施如下： 磚墻砌體組砌方法： ⑴ 、組砌方法：一順一丁組砌，由于這種方法有較多的丁磚，加強(qiáng)了在墻體厚度方向的連結(jié)，砌體的抗壓強(qiáng)度要高一些。如果灰縫過厚，由于砂漿抗壓強(qiáng)度低于壓的抗壓可度。 B、砌磚時，一定要按皮數(shù)桿的分層掛線，將小線接緊，跟線鋪灰，跟線砌筑。堅持“一塊磚、一鏟灰、一揉擠“的“三一“砌磚法“。 B、水平縫用鋪漿法（鋪漿長度≤ 50cm）砌筑，豎縫用擠漿法砌筑，豎縫還要畏助以加漿法，以使豎向飽滿，絕不可用水沖灌漿法。 D、不可以干磚砌筑。如設(shè)計沒有具體規(guī)定時，按規(guī)范執(zhí)行。 預(yù)防樓梯砼踏步掉角： 樓梯踏步澆筑砼后，往往因達(dá)不到砼強(qiáng)度要求，就因施工需要提前 使用，既便有了足夠強(qiáng)度，使用不慎，都會掉楞掉角。（水泥袋或用針織袋裝砂）既有利于砼養(yǎng)護(hù)，又可保護(hù)踏步楞角。二是將結(jié)構(gòu)標(biāo)高誤為建筑標(biāo)高。 ⑵ 澆筑砼中，往往由于操作與模板細(xì)微變形，也會使踏步有稍話誤差。罩面抹灰時，便踏步的外陽角恰恰落在這一條斜線上。一是影響墻面抹灰之脫落、開裂也空鼓；二是灑水可沿已開裂的腳手眼進(jìn)入室內(nèi)。 ⑶ 用“一磚、一鏟灰、一擠塞“三一砌磚法堵塞，絕不準(zhǔn)用碎 塊碴堵塞。 好的做法是： ⑴ 、事先按變形的長短、高度（板塊砼厚）的制作厚為 20mm