基于87C196MH的車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實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為開關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，以帶動負載[1-2]。且系統具有輸入過欠壓、輸出過流、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，通過采樣電阻Rs(RS102，RS101)通過8、9兩引腳采集系統輸入電流;直流輸入電壓(VCCP+)經限流電阻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7腳送入乘法器，以調節輸入總功率的恒定;輸出電壓(VOUT)經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個信號作為L4981A芯片內部電路控制方式的參考值，通過芯片結構內部的電壓控制環路和電流控制環路，來實現雙閉環的調節。采集的輸出電壓信號與L4981A芯片內部基準電壓比較后，誤差信號經過PI調節送入乘法器，用來調節輸出電壓為一穩定值。電流誤差信號經過調節后生成PWM脈沖信號輸出，L4981A的輸出端(20腳)將輸出的PWM控制IGBT管的導通和關斷，通過外接振蕩器的定時電阻和電容來設定PWM開關頻率，經過輸出電容Ca濾波來實現直流輸出。升壓后的輸出電壓VOUT經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，即VOUT超過410 V時，L4981A將實現過壓保護，輸出將被強制接地，來強制截至功率開關管[3-4]。

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