本车载逆变器电路实为一个数字式准正弦波 DC/AC 逆变器,具有以下特点:(1) 采用脉宽调制式开关电源电路,转换效率高达 90% 以上、自身功耗小;(2) 输出交流电压 220 V,并具有稳压功能;(3) 输出功率 30 W,可扩容至 1000 W 以上;(4) 采用 2 kHz 准正弦波形,无需工频变压器,体积小、重量轻。
车用电源转换器由脉宽调制器、开关电路、升压电路、取样电路等组成。IC 为脉宽调制型(PWM)开关电源集成电路 CW3525A,内部集成基准电源、振荡器、误差放大器、脉宽比较器、触发器、锁存器等,输出级为图腾柱形式、具 200 mA 驱动能力(图 2 为 CW3525A/CW2525A/CW1525A 各引脚功能)。IC 内部振荡器工作频率由第 5、6 脚外接定时电阻与电容决定,图 1 电路中振荡频率约 4 kHz,经内部触发器和门电路分配后从其第 11 脚与第 14 脚轮流输出驱动脉冲,控制功率场效应管 VT1、VT2 交替导通。当 VT1 导通(VT2 截止)时,+12 V 电源经变压器 T 初级上半部分(2 端→1 端)由 VT1 到地;当 VT2 导通(VT1 截止)时,经变压器 T 初级下半部分(2 端→3 端)由 VT2 到地。经变压器 T 合成与升压,在次级获得约 220 V、频率约 2 kHz 的交流电压;由于变压器线圈对高频成分的阻碍,次级波形已非方波,可称为准正弦波。采用较高频率的准正弦波形有利于提高效率、革除工频变压器,也能使大多数电器正常工作。
IC 第 5 脚与第 7 脚之间所接电阻用于调节死区时间,图 1 电路死区时间约 2 μs,可保证 VT1 与 VT2 不会同时导通,提高安全性与可靠性。整流全桥 UR 与 C4、R1~R3 等组成取样反馈电路:输出端 220 V 交流电压经 UR 整流、C4 滤波、R1、R2、R3 分压后自第 1 脚送入内部误差放大器和比较器处理,自动控制第 11、14 脚输出脉宽(即脉宽调制),达到稳定输出电压的目的。
元器件选择:IC 选用集成开关电源脉宽调制器 CW3525A(或 SG3525A、X3525),工作环境温度 0 ℃~70 ℃ 通常可满足需要;寒冷地区可选用 CW2525A(-25 ℃~85 ℃)或 CW1525A(-55 ℃~125 ℃)。VT1、VT2 选用 N 沟道功率场效应管 2SK851,或其他耐压 30 V 以上、电流 30 A 以上的 N 沟道功率场效应管,制作时需安装散热片;两管工作于开关状态,自身功耗不大。变压器 T 需自行绕制,选用截面积约 4 cm² 的高频磁芯,初级用直径 1.5 mm 漆包线双线并绕 20 圈,将 A 线线尾与 B 线线头相连作中心抽头 2 脚,A 线线头作 1 脚、B 线线尾作 3 脚;次级用直径 0.8 mm 漆包线绕 500 圈。
调试时用交流电压表监测输出端交流电压,调节 R1 阻值使输出为 220 V 后固定即可。使用时将本转换器输入插头插入汽车点烟器插座,用电器插入转换器输出插座即可。

