車載逆變器的電路原理及維修
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時(shí)間：2010-12-19
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當(dāng)IC1的3腳為高電平時(shí)，還將沿R8、VD4對(duì)電容C7進(jìn)行充電，同時(shí)將電容C7兩端的電壓提供給IC2的4腳，使IC2的4腳保持為高電平狀態(tài)。從圖2的芯片內(nèi)部電路可知，當(dāng)4腳為高電平時(shí)，將抬高芯片內(nèi)死區(qū)時(shí)間比較器同相輸入端的電位，使該比較器輸出保持為恒定的高電平，經(jīng)“或”門(mén)、“或非”門(mén)后使內(nèi)置的三極管VT1和三極管VT2均截止。圖1電路中的VT5和VT8處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，其后級(jí)的MOS管VT6和VT9將因柵極無(wú)正偏壓而都處于截止?fàn)顟B(tài)，逆變電源電路停止工作。
IC1的5腳外接電容C4(472)和6腳外接電阻R7(4k3)為脈寬調(diào)制器的定時(shí)元件，所決定的脈寬調(diào)制頻率為 fosc=1.1÷ (0.0047×4.3)kHz≈50kHz。即電路中的三極管VT1、VT2、VT3、VT4、變壓器T1的工作頻率均為50kHz左右，因此T1應(yīng)選用高頻鐵氧體磁芯變壓器，變壓器T1的作用是將12V脈沖升壓為220V的脈沖，其初級(jí)匝數(shù)為20×2，次級(jí)匝數(shù)為380。
IC2的5腳外接電容C8(104)和6腳外接電阻R14(220k)為脈寬調(diào)制器的定時(shí)元件，所決定的脈寬調(diào)制頻率為 fosc=1.1÷ (C8×R14)=1.1÷(0.1×220)kHz≈50Hz。
R29、R30、R27、C11、VDZ2組成XAC插座220V輸出端的過(guò)壓保護(hù)電路，當(dāng)輸出電壓過(guò)高時(shí)將導(dǎo)致穩(wěn)壓管VDZ2擊穿，使IC2的4腳對(duì)地電壓上升，芯片IC2內(nèi)的保護(hù)電路動(dòng)作，切斷輸出。
車載逆變器電路中的MOS管VT2、VT4有一定的功耗，必須加裝散熱片，其他器件均不需要安裝散熱片。當(dāng)車載逆變器產(chǎn)品持續(xù)應(yīng)用于功率較大的場(chǎng)合時(shí)，需在其內(nèi)部加裝12V小風(fēng)扇以幫助散熱。
2.電路中的元器件參數(shù)
電路中各元器件的參數(shù)列于附表。
三.車載逆變器產(chǎn)品的維修要點(diǎn)
由于車載逆變器電路一般都具有上電軟啟動(dòng)功能，因此在接通電源后要等5s-30s后才會(huì)有交流220V的輸出，同時(shí)LED指示燈點(diǎn)亮。當(dāng)LED指示燈不亮?xí)r，則表明逆變電路沒(méi)有工作。
當(dāng)接通電源30s以上，LED指示燈還沒(méi)有點(diǎn)亮?xí)r，則需要測(cè)量XAC輸出插座處的交流電壓值，若該電壓值為正常的220V左右，則說(shuō)明僅僅是LED指示燈部分的電路出現(xiàn)了故障；若經(jīng)測(cè)量XAC輸出插座處的交流電壓值為0，則說(shuō)明故障原因?yàn)槟孀兤髑凹?jí)的逆變電路沒(méi)有工作，可能是芯片IC1內(nèi)部的保護(hù)電路已經(jīng)啟動(dòng)。
判斷芯片IC1內(nèi)部保護(hù)電路是否啟動(dòng)的方法是：用萬(wàn)用表的直流電壓擋測(cè)量芯片IC1的3腳對(duì)地直流電壓值，若該電壓在1V以上則說(shuō)明芯片內(nèi)部的保護(hù)電路已經(jīng)啟動(dòng)了，否則說(shuō)明故障原因是非保護(hù)電路動(dòng)作所致。
若芯片IC1的3腳對(duì)地電壓值在1V以上，表明芯片內(nèi)部的保護(hù)電路已啟動(dòng)時(shí)，需進(jìn)一步用萬(wàn)用表的直流電壓擋測(cè)試芯片IC1的15、16腳之間的直流電壓，以及芯片IC1的1、2腳之間的直流電壓。正常情況下，圖1電路中芯片IC1的15腳對(duì)地直流電壓應(yīng)高于16腳對(duì)地直流電壓，2腳對(duì)地的直流電壓應(yīng)高于1腳對(duì)地的直流電壓，只有當(dāng)這兩個(gè)條件同時(shí)得到滿足時(shí)，芯片IC1的3腳對(duì)地直流電壓才能為正常的0V左右，逆變電路才能正常工作。若發(fā)現(xiàn)某測(cè)試電壓不滿足上述關(guān)系時(shí)，只需按相應(yīng)支路去查找故障原因，即可解決問(wèn)題。
四.車載逆變器產(chǎn)品的主要元器件參數(shù)及代換
圖1電路中的主要器件有驅(qū)動(dòng)管SS8550、KSP44，MOS功率開(kāi)關(guān)管IRFZ48N、IRF740A，快恢復(fù)整流二極管HER306以及PWM 控制芯片TL494CN (或KA7500C)。
SS8550為T(mén)O-92形式封裝的PNP型三極管。其引腳電極的識(shí)別方法是，當(dāng)面向三極管的印字標(biāo)識(shí)面時(shí)，引腳1為發(fā)射極E、2為基極B、3為集電極C。
SS8550的主要參數(shù)指標(biāo)為：BVCBO=-40V，BVCEO=-25V，VCE(S)=-0.28V， VBE(ON)=-0.66V ，fT=200MHz，ICM=1.5A，PCM=1W，TJ= 150℃ ，hFE=85～160(B)、120～200(C)、160～300(D)。
與TO-92形式封裝的SS8550相對(duì)應(yīng)的表貼器件型號(hào)為S8550LT1，其封裝形式為SOT-23。
SS8550為目前市場(chǎng)上較為常見(jiàn)、易購(gòu)的三極管，價(jià)格也比較便宜，單只售價(jià)僅0.3元左右。
KSP44為T(mén)O-92形式封裝的NPN型三極管。其引腳電極的識(shí)別方法是，當(dāng)面向三極管的印字標(biāo)識(shí)面時(shí)，其引腳1為發(fā)射極E、2為基極B、3為集電極C。
KSP44的主要參數(shù)指標(biāo)為：BVCBO=500V ，BVCEO=400V，VCE(S)=0.5V ，VBE(ON)=0.75V ，ICM=300mA ，PCM=0.625W ，TJ=150℃，hFE=40～200。
KSP44為電話機(jī)中常用的高壓三極管，當(dāng)KSP44損壞而無(wú)法買到時(shí)，可用日光燈電路中常用的三極管KSE13001進(jìn)行代換。KSE13001為FAIRCHILD公司產(chǎn)品，主要參數(shù)為BVCBO=400V，BVCEO=400V，ICM=100mA，PCM=0.6W，hFE=40～80。KSE13001的封裝形式雖然同樣為T(mén)O-92，但其引腳電極的排序卻與KSP44不同，這一點(diǎn)在代換時(shí)要特別注意。KSE13001引腳電極的識(shí)別方法是，當(dāng)面向三極管的印字標(biāo)識(shí)面時(shí)，其引腳電極1為基極B、2為集電極C、3為發(fā)射極E。
IRFZ48N為T(mén)O-220形式封裝的N溝道增強(qiáng)型MOS快速功率開(kāi)關(guān)管。其引腳電極排序1為柵極G、2為漏極D、3為源極S。IRFZ48N的主要參數(shù)指標(biāo)為：VDss=55V，ID=66A，Ptot=140W，TJ=175℃，RDS(ON)≤16mΩ 。
當(dāng)IRFZ48N損壞無(wú)法買到時(shí)，可用封裝形式和引腳電極排序完全相同的N溝道增強(qiáng)型MOS開(kāi)關(guān)管IRF3205進(jìn)行代換。IRF3205的主要參數(shù)為VDss=55V，ID=110A，RDS(ON)≤8mΩ。其市場(chǎng)售價(jià)僅為每只3元左右。
IRF740A為T(mén)O-220形式封裝的N溝道增強(qiáng)型MOS快速功率開(kāi)關(guān)管。其引腳電極排序1為柵極G、2為漏極D、3為源極S。
IRF740A的主要參數(shù)指標(biāo)為：VDSS=400V ，ID=10A，Ptot=120W ，RDS(ON)≤550mΩ。
當(dāng)IRF740A損壞無(wú)法買到時(shí)，可用封裝形式和引腳電極排序完全相同的N 溝道增強(qiáng)型MOS 開(kāi)關(guān)管IRF740B、IRF740或IRF730進(jìn)行代換。IRF740、IRF740B的主要參數(shù)與IRF740A完全相同。IRF730的主要參數(shù)為VDSS=400V，ID=5.5A，RDS(ON)≤1Ω。其中IRF730的參數(shù)雖然與IRF740系列的相比略差，但對(duì)于150W以下功率的逆變器來(lái)說(shuō)，其參數(shù)指標(biāo)已經(jīng)是綽綽有余了。
HER306為3A、600V的快恢復(fù)整流二極管，其反向恢復(fù)時(shí)間Trr=100ns，可用HER307(3A、800V)或者HER308(3A、1000V)進(jìn)行代換。對(duì)于150W以下功率的車載逆變器，其中的快恢復(fù)二極管HER306可以用BYV26C或者最容易購(gòu)買到的FR107進(jìn)行代換。BYV26C為1A、600V的快恢復(fù)整流二極管，其反向恢復(fù)時(shí)間Trr=30ns；FR107為1A、1000V的快恢復(fù)整流二極管，其反向恢復(fù)時(shí)間= 100ns。從器件的反向恢復(fù)時(shí)間這一參數(shù)指標(biāo)考慮，代換時(shí)選用BYV26C更為合適些。
TL494CN、KA7500C為PWM控制芯片。對(duì)目前市場(chǎng)上的各種車載逆變器產(chǎn)品進(jìn)行剖析可以發(fā)現(xiàn)，有的車載逆變器產(chǎn)品中使用了兩只TL494CN芯片，有的是使用了兩只KA7500C芯片，還有的是兩種芯片各使用了一只，更為離奇的是，有的產(chǎn)品中居然故弄玄虛，將其中的一只TL494CN或者KA7500C芯片的標(biāo)識(shí)進(jìn)行了打磨，然后標(biāo)上各種古怪的芯片型號(hào)，讓維修人員倍感困惑。實(shí)際上只要對(duì)照芯片的外圍電路一看，就知道所用的芯片必定是TL494CN或者KA7500C。
經(jīng)仔細(xì)查閱、對(duì)比TL494CN、KA7500C兩種芯片的原廠pdf資料，發(fā)現(xiàn)這兩種芯片的外部引腳排列完全相同，就連其內(nèi)部的電路也幾乎完全相同，區(qū)別僅僅是兩種芯片的內(nèi)部運(yùn)放輸入端的基準(zhǔn)源大小略微有點(diǎn)差別，對(duì)電路的功能和性能沒(méi)有影響，因此這兩種芯片完全可以相互替代使用，并且代換時(shí)芯片的外圍電路的參數(shù)不必做任何的修改。經(jīng)實(shí)際使用過(guò)程中的成功代換經(jīng)驗(yàn)，也證實(shí)了這種代換的可行性和代換后電路工作性能的可靠性。
由于目前市場(chǎng)上已經(jīng)很難找到KA7500C芯片了，并且即使能夠買到，其價(jià)格也至少是TL494CN芯片的兩倍以上，因此這里介紹的使用TL494CN直接代換KA7500C芯片的成功經(jīng)驗(yàn)和方法，對(duì)于車載逆變器產(chǎn)品的生產(chǎn)廠商和廣大維修人員來(lái)說(shuō)確實(shí)是一個(gè)很好的消息。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/180069.htm
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