0 引言
随着社会的发展，汽车越来越与人们的生活息息相关，而汽车用的直流电压一般为12V，不能为便携式电子设备直接使用。为此，车载电源(就是把直流12V电压转换成交流220V/50Hz电源)的研制日益引起人们的重视。
传统车载电源一般采用逆变器加工频变压器的方案，它存在体积大、效率低等缺陷。随着新型电力电子器件和电力电子技术的发展，采用高频链的方案来实现无工频变压器的逆变电路，可以很好地解决传统车载电源存在的问题，同时能保证车载电源的输出电压更稳定、更平滑[1]。
1 车载电源电路结构与功能分析
车载电源系统如图1所示。12V直流电压经过高频逆变和高频整流，得到一个符合要求的350V直流电压，该部分的控制信号由TL494芯片产生[4]。
再经过全桥DC/AC逆变电路，得到220V/50Hz交流电压输出。为保证系统可靠运行，防止主电路对控制电路的干扰，采用主、控电路完全隔离的方法，即驱动信号用光耦隔离，反馈信号用变压器隔离，辅助电源用变压器隔离等。
对于整个系统而言，逆变电路能否正常工作决定了整个系统能否正常运行。所以，设计的重点在逆变器的控制和检测上。
1.1 SG3525结构框图和引脚功能[1]
系统采用SG3525来实现SPWM控制信号的输出，
再经过全桥DC/AC逆变电路，得到220V/50Hz交流电压输出。为保证系统可靠运行，防止主电路对控制电路的干扰，采用主、控电路完全隔离的方法，即驱动信号用光耦隔离，反馈信号用变压器隔离，辅助电源用变压器隔离等。
对于整个系统而言，逆变电路能否正常工作决定了整个系统能否正常运行。所以，设计的重点在逆变器的控制和检测上。
1.1 SG3525结构框图和引脚功能[1]
系统采用SG3525来实现SPWM控制信号的输出，
(a) SPWM控制电路框图
电路主要节点的波形 hspace=0 src="/images/Article/47a03ff2-c3d6-4694-a717-7e3bdda24a14/3b.jpg" width=308 border=0>
(b) SPWM电路主要节点的波形
图3 控制电路框图及各点波形
由图3可知，基准50Hz的方波是由555芯片生成的，用来控制输出电压有效值和基准值比较产生的误差信号，使其转换成50Hz的方波，经过低频滤波，得到正弦的控制信号。当电源输出电压发生变化时，会改变正弦信号的幅值，使得SG3525输出脉宽也发生相应的变化，这就构成了一个闭合的反馈回路，能有效稳定输出的波形。
1.3 过电流保护
过电流保护采用电流互感器作为电流检测元件，其具有足够快的响应速度，能够在IGBT允许的过流时间内将其关断，起到保护作用。
如图1所示，过流保护信号取自CT2，经分压、滤波后加至电压比较器的同相输入端，如图4所示。当同相输入端过电流检测信号比反相输入端参考电平高时，比较器输出高电平，使D2从原来的反向偏置状态转变为正向导通，并把同相端电位提升为高电平，使电压比较器一直稳定输出高电平。同时，该过电流信号还送到 SG3525的脚10。当SG3525的脚10为高电平时，其脚11及脚14上输出的脉宽调制脉冲就会立即消失而成为零。
图4 过电流保护电路
1.4 驱动电路的设计
驱动电路的设计既要考虑在功率管需要导通时，能迅速地建立起驱动电压，又要考虑在需要关断时，能迅速地泄放功率管栅极电容上的电荷，拉低驱动电压。具体驱动电路如图5所示
其工作原理是：
1）当光耦原边有控制电路的驱动脉冲电流流过时，光耦导通，使Q1的基极电位迅速上升，导致D2导通，功率管的栅极电压上升，使功率管导通；
2）当光耦原边无控制电路的驱动脉冲电流流过时，光耦不导通，使Q1的基极电位拉低，而功率管栅极上的电压还为高，所以导致Q1导通，功率管的栅极电荷通过Q1及电阻R3迅速泄放，使功率管迅速可靠地关断。
当然，对于功率管的保护同样重要，所以在功率管源极和漏极之间要加一个缓冲电路避免功率管被过高的正、反向电压所损坏。
2 实验结果
根据以上分析，对实验样机进行了实验，其额定输出功率为500W，滤波器参数取L=3mH，C=2.2μF，样机带负载运行时，测得其输出电压波形如图6所示。
3 结语
样机输出电压波形质量良好，输出电压稳定性强，幅值基本不受负载变化影响，效果较好。实验表明，本文提出的系统方案是切实可行的。
