基于87C196MH的車(chē)載逆變電源設計方案

　　1 系統結構

　　本設計巧妙地利用了高功率因數PWM控制芯片L4981A的Boost結構的功率校正電路來(lái)實(shí)現直流升壓變換器的設計。提出了一種以87C19MH為控制核心，以IPM為開(kāi)關(guān)器件的逆變電源的設計方案。逆變電源系統框圖如圖1所示，采用兩級結構，第一級是DC/DC變換器，第二級是DC/AC逆變器;DC/DC變換器將110 V直流電壓變換成400 V直流電壓，DC/AC逆變器則將此直流電壓逆變成有效值為230 V頻率為50 Hz的交流電壓，以帶動(dòng)負載[1-2]。且系統具有輸入過(guò)欠壓、輸出過(guò)流、缺相、負載短路、超溫等保護功能。

　　2 DC/DC電路設計

　　該逆變電源的第一級為DC/DC升壓電路設計，采用Boost型APFC控制，升壓電路拓撲結構如圖2所示。

　　Boost型APFC升壓控制電路設計應用集成控制芯片L4981A，通過(guò)采樣電阻Rs(RS102，RS101)通過(guò)8、9兩引腳采集系統輸入電流;直流輸入電壓(VCCP+)經(jīng)限流電阻R17后，加到4腳，作為控制輸入電流的跟蹤信號;輸入電壓的有效值通過(guò)7腳送入乘法器，以調節輸入總功率的恒定;輸出電壓(VOUT)經(jīng)R27、R28、W3(可調電位器)和R32分壓后，由14腳加到芯片內部的誤差放大器的輸入端。以上4個(gè)信號作為L(cháng)4981A芯片內部電路控制方式的參考值，通過(guò)芯片結構內部的電壓控制環(huán)路和電流控制環(huán)路，來(lái)實(shí)現雙閉環(huán)的調節。采集的輸出電壓信號與L4981A芯片內部基準電壓比較后，誤差信號經(jīng)過(guò)PI調節送入乘法器，用來(lái)調節輸出電壓為一穩定值。電流誤差信號經(jīng)過(guò)調節后生成PWM脈沖信號輸出，L4981A的輸出端(20腳)將輸出的PWM控制IGBT管的導通和關(guān)斷，通過(guò)外接振蕩器的定時(shí)電阻和電容來(lái)設定PWM開(kāi)關(guān)頻率，經(jīng)過(guò)輸出電容Ca濾波來(lái)實(shí)現直流輸出。升壓后的輸出電壓VOUT經(jīng)R29、R30、R31和W4(可調電位器)分壓后加到3腳，當此管腳的電壓大于5.1 V時(shí)，即VOUT超過(guò)410 V時(shí)，L4981A將實(shí)現過(guò)壓保護，輸出將被強制接地，來(lái)強制截至功率開(kāi)關(guān)管[3-4]。

　　輸入電流經(jīng)R22后加到2腳，實(shí)現峰值電流限制。同時(shí)輸出通過(guò)電壓分壓器來(lái)設定芯片的欠壓鎖定開(kāi)通和關(guān)斷閾值，通過(guò)欠壓封鎖控制端來(lái)控制是否欠壓。當15腳的電壓低于10 V時(shí)(Q3導通)，實(shí)現欠壓封鎖;當l5腳的電壓高于15.5 V時(shí)(Q3斷開(kāi))，將正常起動(dòng)，使電源電壓具有滯回功能。L4981A電路軟啟動(dòng)的時(shí)間由E3的電容值決定。