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车载纯正弦逆变器分析与设计方案 Analysis and Design Solution of Pure Sine Wave Inverter For Vehicles 主要内容 车载逆变器分类 纯正弦逆变器与方波逆变器综合性能比较 设计规范与功能要求 纯正弦逆变器的工作原理分析 关键技术分析 NFA纯正弦波逆变器实现方案 NFA纯正弦波逆变器输出波形 车载逆变器分类 车载逆变器按照输出波形分为修正正弦波（方波）和纯正弦逆变器两种， 国内市场以修正正弦逆变器居多；纯正弦车载逆变器多为一些高端汽车用户使用。 车载逆变器按照隔离升压部分的拓扑分为工频机和高频机两种，其中工频机隔离升压采用工频变压器，具有笨重、功率密度低的缺点，实际应用不多。 纯正弦逆变器与方波逆变器综合性能比较 设计规范与功能要求 逆变器整机设计要求 逆变器测试要求 逆变器整机设计要求 输入电压范围：DC12V-14.5V 输出功率：200W 输出电压：220V±3% 输出频率：50±0.2HZ 输出波形：纯正弦波 波形失真度:THD2%（线性负载） 过载能力：根据负载实际情况，提供短时间过载能力 工作温度范围：-40℃(TuB)到105℃(ToB); 120℃持续30 分钟 动态电压瞬变范围:0-100%负载变化，〈±4% 效率：大于90% LED功能显示定义 过压、欠压、过温、过流、过载、短路等故障、报警保护和恢复功能 整机无风机散热，但工作发热量不能引起自身和周围零件变形和损伤 逆变器测试要求 按照VW80101实施 EMC测试要求清单： TL82066： 传导干扰 TL82166： 射频干扰 TL82466： ESD TL965： 辐射干扰 纯正弦逆变器的工作原理分析 系统框图 工作原理分析 系统框图 工作原理分析 关键技术分析 SPWM实现 提高整机效率 可靠的高频高压全桥逆变电路设计 安装空间的充分利用 SPWM实现 SPWM有硬件和软件两种方式实现 硬件SPWM的发生原理是用失真度极小的正弦波做参考电压，与正三角波(双边调制)或锯齿波(单边调制)通过高速比较器比较，得到一串占空比按照正弦规律变化的矩形波（即SPWM波形），调制方式又分为单极性调制和双极性调制两种，如下图所示为单边双极性SPWM调制的硬件实现方式。 SPWM实现 硬件SPWM调制电路可以全部由硬件电路组成（主要包括时钟电路、参考正弦波发生电路、三角波发生电路和高速比较电路），也可以某一功能部分由MCU产生，如参考正弦波发生电路可以由MCU的D/A接口+RC低通滤波器产生。但总的来说硬件SPWM调制电路结构复杂，容易增加故障点；另外考虑到温漂等物理现象，对电路的器件选择也提出了要求，如果用RC做时钟电路的话，则输出频率会出现不精准温漂大的现象，有必要另外采用晶振和数字分频电路做时钟，结果进一步增加了电路的复杂性。 SPWM实现 数字SPWM则直接由MCU的PWM口输出占空比按照正弦规律变化的矩形波，经过驱动电路做电路放大后直接驱动全桥电路，具有结构简单的优点，另外由于MCU时钟采用晶振电路，具有很高的温度稳定性，输出频率比较精准。目前的低端MCU产品的PWM模块是按照边沿对齐的方式发生的，只能实现单边SPWM发生，一些高端MCU的PWM模块具有边沿对齐和中心对齐两种选择，可以方便的实现单边调制和双边调制，二者对整机的影响仅体现在输出的谐波成分组成上，只要采取合理的滤波措施，两种方式区别不大。 提高整机效率 可靠的高频高压全桥逆变电路设计 安装空间的充分利用 NFA纯正弦逆变器实现方案 NFA纯正弦逆变器输出波形 谢谢 谢 谢！ NEW FOCUS LIGHTINGPOWER TECHNOLOGY(SHANGHAI)CO;LTD 车载纯正弦逆变器分析与设计方案 修正正弦波（方波） 纯正弦波 ? 高频纯正弦逆变器整机分为前级和后级两部分 前级电路由直流电源输入+高频变压器+整流桥+直流高压滤波电路组成，完成DC/DC的功能，即实现DC12V输入到至少DC320V输出的转换 后级电路由SPWM全桥逆变器+LC低通滤波器组成，主要完成 HVDC—50HZ/220V正弦AC输出的转换 车载逆变器的整机损耗主要体现在前级电路，NFA首次将ZVS技术引入了车载逆变器，使前级电路的效率提高到95%以上，从而保证了大于90%的整机效率 与其它车载电器(如镇流器)不同,车载逆变器面对的负载千变万化,高频高压的全桥逆变电路直