非常簡(jiǎn)單但高度復(fù)雜的修正正弦波逆變器電路。PWM IC TL494 的使用不僅使設(shè)計(jì)的部件數(shù)量極其經(jīng)濟(jì)，而且高效且準(zhǔn)確。

使用 TL494 進(jìn)行設(shè)計(jì)

IC TL494 是一款專用 PWM IC，其設(shè)計(jì)非常適合需要基于 PWM 的精確輸出的所有類型的電路。

該芯片內(nèi)置了生成精確 PWM 所需的所有功能，這些功能可根據(jù)用戶應(yīng)用規(guī)范進(jìn)行定制。

在這里，我們討論一種基于通用 PWM 的修正正弦波逆變器電路，該電路集成了 IC TL494，用于所需的高級(jí) PWM 處理。

參考上圖，可以通過以下幾點(diǎn)來了解實(shí)現(xiàn) PWM 逆變器操作的 IC 的各種引腳功能：

IC TL494 的引腳排列功能

引腳 #10 和引腳 #9 是 IC 的兩個(gè)輸出，它們被布置為串聯(lián)或圖騰柱配置工作，這意味著兩個(gè)引腳永遠(yuǎn)不會(huì)一起變?yōu)檎妷?，而是?huì)從正電壓交替振蕩到零電壓，即當(dāng)引腳#10 為正極，引腳#9 將讀取零伏，反之亦然。

通過將引腳 #13 與引腳 #14 連接，使 IC 能夠產(chǎn)生上述圖騰柱輸出，引腳 #14 是 IC 設(shè)置為 +5V 的參考電壓輸出引腳。

因此，只要 13 號(hào)引腳配備了 +5V 基準(zhǔn)，它就允許 IC 產(chǎn)生交替開關(guān)輸出，但如果 13 號(hào)引腳接地，則 IC 的輸出被迫以并行模式（單端模式）切換，這意味著兩個(gè)輸出引腳 10/9 將開始一起切換，而不是交替切換。

IC 的引腳 12 是 IC 的電源引腳，可以看到它通過一個(gè) 10 歐姆電阻器連接到電池，該電阻器可以濾除 IC 任何可能的尖峰或開關(guān)浪涌。

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

Pin#4 是 IC 的 DTC 或死區(qū)時(shí)間控制引腳，它決定 IC 兩個(gè)輸出的死區(qū)時(shí)間或開關(guān) ON 周期之間的間隙。

默認(rèn)情況下，它必須接地，以便 IC 生成“死區(qū)時(shí)間”的最小周期，但是為了實(shí)現(xiàn)更高的死區(qū)時(shí)間周期，可以為該引腳提供 0 至 3.3V 的外部變化電壓，從而允許線性死區(qū)時(shí)間從 0% 到 100% 可控。

Pin#5 和 pin#6 是 IC 的頻率引腳，必須與外部 Rt、Ct（電阻器、電容器）網(wǎng)絡(luò)連接，以設(shè)置 IC 輸出引腳的所需頻率。

可以改變兩者中的任何一個(gè)來調(diào)整所需的頻率，在所提出的 PWM 改進(jìn)逆變器電路中，我們采用可變電阻器來實(shí)現(xiàn)相同的功能。用戶可以根據(jù)要求在 IC 的引腳 9/10 上進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn) 50Hz 或 60Hz 頻率。

IC TL 494 具有內(nèi)部設(shè)置為誤差放大器的雙運(yùn)算放大器網(wǎng)絡(luò)，其定位是根據(jù)應(yīng)用規(guī)范來校正和調(diào)整輸出開關(guān)占空比或 PWM，以便輸出產(chǎn)生準(zhǔn)確的 PWM 并確保完美的 RMS 定制輸出級(jí)。

誤差放大器功能

誤差放大器的輸入配置為一個(gè)誤差放大器的引腳 15 和引腳 16，以及第二個(gè)誤差放大器的引腳 1 和引腳 2。

通常，只有一個(gè)誤差放大器用于自動(dòng) PWM 設(shè)置，而另一個(gè)誤差放大器保持休眠狀態(tài)。

從圖中可以看出，通過將同相引腳 16 接地并通過引腳 14 將反相引腳 15 連接到 +5V，可以使引腳 15 和引腳 16 輸入的誤差放大器處于非活動(dòng)狀態(tài)。

因此，在內(nèi)部，與上述引腳相關(guān)的誤差放大器保持不活動(dòng)狀態(tài)。

然而，以引腳 1 和引腳 2 作為輸入的誤差放大器在這里有效地用于 PWM 校正實(shí)現(xiàn)。

該圖顯示，誤差放大器的同相輸入引腳 1 通過使用電位器的可調(diào)分壓器連接到 5V 參考引腳 #14。

反相輸入與IC的引腳3（反饋引腳）連接，該引腳實(shí)際上是誤差放大器的輸出，并使IC的引腳1形成反饋環(huán)路。

上述 pin1/2/3 配置允許通過調(diào)整 pin#1 電位器來準(zhǔn)確設(shè)置輸出 PWM。

這就是所討論的使用 IC TL494 的改進(jìn)正弦波逆變器的主要引腳排列實(shí)施指南。

逆變器的輸出功率級(jí)

現(xiàn)在，對(duì)于輸出功率級(jí)，我們可以想象正在使用的幾個(gè) MOSFET，由緩沖器 BJT 推挽級(jí)驅(qū)動(dòng)。

BJT 級(jí)通過為 MOSFET 提供最小的雜散電感問題以及 FET 內(nèi)部電容的快速放電，確保為 MOSFET 提供理想的開關(guān)平臺(tái)。串聯(lián)柵極電阻器可防止任何試圖進(jìn)入 FET 的瞬變，從而確保操作完全安全且高效。

MOSFET 漏極與電源變壓器連接，如果逆變器電池額定電壓為 12V，電源變壓器可以是普通鐵芯變壓器，初級(jí)配置為 9-0-9V，次級(jí)可以根據(jù)用戶國(guó)家規(guī)格為 220V 或 120V 。

逆變器的功率基本上由變壓器瓦數(shù)和電池AH容量決定，可以根據(jù)個(gè)人選擇改變這些參數(shù)。

使用鐵氧體變壓器

為了制作緊湊型 PWM 正弦波逆變器，可以用鐵氧體磁芯變壓器代替鐵芯變壓器。其纏繞細(xì)節(jié)如下：

采用超級(jí)漆包銅線：

主要：纏繞 5 x 5 匝中心抽頭，使用 4 毫米（兩根 2 毫米線平行纏繞）

次級(jí)：纏繞 200 至 300 圈 0.5 毫米

磁芯：任何能夠舒適地容納這些繞組的合適的 EE 磁芯。

TL494全橋逆變電路

以下設(shè)計(jì)可用于使用 IC TL 494 制作全橋或 H 橋逆變器電路。

可以看出，p溝道和n溝道MOSFET的組合用于創(chuàng)建全橋網(wǎng)絡(luò)，這使得事情變得相當(dāng)簡(jiǎn)單，并且避免了復(fù)雜的自舉電容器網(wǎng)絡(luò)，而復(fù)雜的自舉電容器網(wǎng)絡(luò)通常對(duì)于僅具有n溝道MOSFET的全橋逆變器來說是必需的。

然而，在高側(cè)采用 p 溝道 MOSFET，在低側(cè)采用 n 溝道 MOSFET，使得設(shè)計(jì)容易出現(xiàn)擊穿問題。

為了避免擊穿，必須使用 IC TL 494 確保足夠的死區(qū)時(shí)間，從而防止出現(xiàn)這種情況的任何可能性。

IC 4093 門用于保證全橋?qū)▋蓚?cè)的完美隔離，以及變壓器初級(jí)的正確切換。仿真結(jié)果

TL494 帶反饋逆變器

下圖顯示了使用 IC TL494 的非常簡(jiǎn)單但準(zhǔn)確且穩(wěn)定的逆變器電路。

該逆變器包括一個(gè)用于自動(dòng)輸出電壓校正的反饋控制系統(tǒng)，應(yīng)用于 IC 的誤差放大器引腳 1。

可以適當(dāng)調(diào)整 100k 預(yù)設(shè)值，以設(shè)置所需的恒定輸出電壓限制。

所示變壓器是鐵氧體磁芯變壓器，因此 IC 將頻率設(shè)置為非常高的水平。不過，您可以輕松使用基于鐵芯的變壓器，并將頻率降低至 50 Hz 或 60 Hz，以實(shí)現(xiàn) 120 V 輸出。

　　審核編輯：湯梓紅