使用TL494的PWM逆变器电路

逆变器是一种电路转换 直流电（DC）到交流电（AC). A.PWM逆变器是一种使用模拟交流电（AC）影响的修正方波，适用于为大多数家用电器供电。我之所以这么说，主要是因为通常存在两种类型的逆变器第一类所谓的a改进型方波逆变器，顾名思义，输出是方波而不是正弦波，不是纯正弦波，所以，如果你试图为交流电机供电，或者三端双向可控硅开关，它会引起不同的问题。

第二种类型称为纯正弦波逆变器。所以它可以用于各种交流电器没有问题。了解更多信息不同类型的逆变器在这里

但在我看来，你不应该建立逆变器作为一个DIY项目。如果你问为什么？，然后继续骑行！，在这个项目中，我将建造一个简单改进的方波PWM逆变电路通过使用流行的TL494芯片并解释这种逆变器的优点和缺点最后，我们会看到为什么不做一个修改的方波逆变器电路作为一个DIY项目。

警告！此电路的构建和演示仅用于教育目的，绝对不建议将此类电路构建和使用于商用电器。

小心！如果您正在制作这种类型的电路，请格外小心输入波的非正弦特性所产生的高电压和电压尖峰。

逆变器是如何工作的？

非常逆变器电路的基本原理图如上所示。一个正电压连接到变压器的中间引脚，作为输入。另外两个引脚与用作开关的MOSFET。

现在如果我们使能MOSFET Q1，通过在栅极端子处施加电压，电流将沿箭头的一个方向流动，如上图所示。因此，磁通量也将沿箭头方向感应，变压器的铁芯将通过次级线圈中的磁通量，我们将在输出端获得220V。

现在，如果我们禁用MOSFET Q1并启用MOSFET Q2，电流将沿上图中所示的箭头方向流动，从而使磁芯中的磁通量方向反转。了解有关的工作的更多信息MOSFET晶体管在这里

现在，我们都知道变压器通过磁通量变化工作。因此，打开和关闭MOSFET，一个反向到另一个，并在一秒钟内这样做50次，将在变压器的铁芯内产生一个很好的振荡磁通量，而变化的磁通量将在次级线圈中感应出一个电压，正如我们所知法拉第定律这就是基本逆变器的工作原理。

逆变器IC TL494

现在，在构建基于TL494 PWM控制器的电路之前，让我们了解一下PWM控制器TL494是如何工作的。

TL494 IC具有8个功能块，如下所示和所述。

1.5V参考稳压器

5V内部参考调节器输出为REF引脚，即IC的引脚-14。参考调节器用于为脉冲控制触发器、振荡器、死区控制比较器和PWM比较器等内部电路提供稳定的电源。调节器还用于驱动负责控制输出的误差放大器。

笔记参考被内部编程为±5%的初始精度，并在7V至40V的输入电压范围内保持稳定。对于小于7V的输入压力，调节器在输入的1V内饱和并跟踪。

2.振荡器

振荡器产生并提供锯齿波到死区时间控制器和用于各种控制信号的PWM比较器。

振荡器的频率可以通过选择定时组件来设置RT和CT.

振荡器的频率可以通过以下公式计算

Fosc=1/（RT*CT）

为了简单起见，我做了一个电子表格，可以很容易地计算频率。

笔记振荡器频率仅等于单端应用的输出频率。对于推挽应用，输出频率是振荡器频率的一半。

3.死区时间控制比较器

死区时间或简单地说是关断时间控制提供最小死区时间或关断时间。当输入处的电压大于振荡器的斜坡电压时，死区比较器的输出阻断开关晶体管。将电压施加到直接转矩控制引脚可以施加额外的死区时间，从而在输入电压从0到3V变化时提供从其最小值3%到100%的额外死区时间。简单地说，我们可以在不调整误差放大器的情况下改变输出波的占空比。

笔记110 mV的内部偏移确保在死区时间控制输入接地的情况下，最小死区时间为3%。

4.误差放大器

两个高增益误差放大器都从VI电源轨接收它们的偏置。这允许共模输入电压范围从-0.3 V到比VI低2 V。两个放大器的特性都是单端单电源放大器，因为每个输出仅为高电平有效。

5.输出控制输入

输出控制输入确定输出晶体管是以并联模式操作还是以推挽模式操作。通过将引脚13的输出控制引脚接地，将输出晶体管设置为并联操作模式。但通过将该引脚连接到5V-REF引脚，将输出晶体管设置为推挽模式。

6.输出晶体管

该集成电路有两个内部输出晶体管，分别采用集电极开路和发射极开路配置，可以产生或吸收高达200mA的最大电流。

笔记晶体管在公共发射极配置中具有小于1.3V的饱和电压，并且在发射极跟随器配置中具有低于2.5V的饱和电流。

特征

• 完整的PWM功率控制电路
• 200 mA汇点或源电流的非承诺输出
• 输出控制选择单端或推拉操作
• 内部电路禁止在任一输出端出现双脉冲
• 可变死区时间提供对总范围的控制
• 内部调节器提供稳定的5V电压
• 5%公差的参考供应
• 电路结构允许轻松同步

笔记大部分内部原理图和操作说明取自数据表并在一定程度上进行了修改以更好地理解。

所需组件

din

序号	部分	类型	量
1.	TL494型	集成电路	1.
2.	IRFZ44N型	Mosfet晶体管	2.
3.	螺丝端子	螺丝端子5mmx2	1.
4.	螺丝端子	螺丝端子5mmx3	1.
5.	0.1华氏度	电容器	1.
6.	5万，1%	电阻器	2.
7.	560转	电阻器	2.
8.	10K，1%	电阻器	2.
9	15万，1%	电阻器	1.
10	复合板	通用50x50mm	1.
11	PSU散热器	通用的	1.

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TL494逆变器电路示意图

TL494CN逆变器电路结构

对于本演示，电路构建在国产印刷电路板，在原理图和PCB设计文件的帮助下。请注意，如果将大负载连接到变压器的输出，大量电流将流过PCB迹线，并且迹线有可能烧坏。因此，为了防止PCB迹线烧坏，我加入了一些跳线，有助于增加电流。

计算

对此没有太多的理论计算使用TL494的逆变器电路但是，我们将在电路部分的测试中进行一些实际计算。

为了计算振荡器频率，可以使用以下公式。

Fosc=1/（RT*CT）

笔记为了简单起见电子表格通过它可以很容易地计算振荡器频率。

测试TL494 PWM逆变器电路

为了测试电路，使用了以下设置。

1. 12V铅酸蓄电池。
2. 具有6-0-6分接头和12-0-12分接头的变压器
3. 100W白炽灯泡作为负载
4. Meco 108B+TRMS万用表
5. Meco 450B+TRMS万用表
6. Hantek 6022BE示波器
7. 以及我连接示波器探针的测试PCB。

MOSFET输入

设置TL494芯片后，我测量了MOSFET栅极的输入PWM信号，如下图所示。

无负载变压器的输出波形（我已经连接了另一个二次变压器来测量输出波形）

正如您在上图中所看到的，系统围绕着一个摇摆绘制12.97瓦没有任何负载。

因此，从以上两幅图像中，我们可以很容易地计算逆变器的效率。

效率约为65%

这还不错，但也不好。

正如你所看到的，输出电压下降到我们商用交流电源输入的一半。

幸运的是，我使用的变压器包含6-0-6胶带，以及12-0-12胶带。

所以，我想为什么不呢使用6-0-6胶带提高输出电压.

从上图中可以看出，无负载时的功耗为12.536瓦

现在变压器的输出电压处于致命水平

小心在高电压下工作时要格外小心。这么大的电压肯定会杀死你。

再次输入功耗时100W灯泡作为负载连接

在这一点上，我的万用表的小探针不足以通过10.23安培的电流，所以我决定将1.5平方毫米的电线直接插入万用表端子。

输入功耗为121.94瓦

再次，当100W灯泡作为负载连接

负载消耗的输出功率为80.70W。正如你所看到的，灯泡非常明亮，这就是我把它放在桌子旁边的原因。

所以，如果我们再次计算效率，大约为67%

现在，百万美元的问题仍然存在 

为什么不做一个修改的方波逆变器电路作为一个DIY项目？

现在看了上面的结果，你一定觉得这个电路足够好了吧？

让我告诉你事实并非如此因为

首先效率真的很差。

取决于负载这个输出电压这个输出频率，以及波浪的形状由于没有反馈而更改频率补偿和输出端没有LC滤波器来清理.

此刻，我无法测量输出尖峰，因为尖峰将杀死我的示波器以及连接的笔记本电脑。让我告诉你，变压器肯定会产生巨大的尖峰，我通过观察阿芙罗切莫视频这意味着将逆变器输出连接到6-0-6 V端子时，峰间电压超过1000V，这会危及生命.

现在，只要考虑给CFL灯，一手机充电器，或10W灯泡有了这个逆变器，它会立刻爆炸。

我在网上找到的许多设计都有高压电容器输出为负载，这降低了电压尖峰，但这也不会起作用。由于1000V的尖峰电压会立即使电容器熔断。如果您将其连接到笔记本电脑充电器或SMPS电路金属氧化物压敏电阻器（MOV）内部会立即爆炸。

有了这一点，我就可以整天和罪犯们在一起了。

这就是我不建议建造和使用这些类型的电路的原因，因为它不可靠，没有保护，可能会永远伤害你。尽管之前，我们构建了逆变器这对于实际应用来说也是不够好的。相反，我会告诉你花一点钱买一台具有大量保护功能的商用逆变器。

进一步增强

对这个电路唯一能做的增强就是把它完全扔掉，并用一种名为SPWM（正弦脉宽调制），并添加适当的反馈频率补偿和短路保护等。但这是另一个即将到来的项目的主题。

TL494逆变电路的应用

看完这些之后，如果你正在考虑应用程序，那么我会告诉你，在紧急情况下，它可以用来给你的手机、笔记本电脑和其他东西充电。

我希望你喜欢这篇文章，并学到一些新东西。继续阅读，继续学习，继续建设，我会在下一个项目中见到你。