MOS管（場(chǎng)效應(yīng)管）應(yīng)用在車載逆變電源中的設(shè)計(jì)方案

一、車載電源

隨著社會(huì)生活水平的提高，我們對(duì)汽車的要求已經(jīng)從簡單的代步工具轉(zhuǎn)化為了集娛樂、生活、辦公等多功能的移動(dòng)場(chǎng)所。如此對(duì)應(yīng)的筆記本電腦等電子設(shè)備一定是不可或缺的。電子移動(dòng)設(shè)備一般采用220V/50Hz的工頻正弦交流電，車上12V/24V的直流電蓄電池是無法直接為我們的移動(dòng)電子設(shè)備供電的，所以出現(xiàn)了車載電源轉(zhuǎn)換器，即逆變電源。相較于市場(chǎng)較多的修正弦波逆變器，純正弦波逆變器彌補(bǔ)了修正弦波逆變器連續(xù)性不好的缺點(diǎn)，具有安全性強(qiáng)，電源轉(zhuǎn)化率高，控制方法簡單的特點(diǎn)。

2020年Sun Jun Min設(shè)計(jì)了一款功率為500W，輸入電壓為直流20V，輸出電壓為交流220V/50Hz的逆變電源。經(jīng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)測(cè)試，其效率約為88%，具有噪聲小、安全可靠等特點(diǎn)。

【逆變電路總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框圖】

二、整體電路

主要參數(shù)

DC-DC升壓電路+控制電路（推挽式）：

1. 蓄電池：VARTA 6-QW-6(580)-L

2. MOS管：VD>30V

3. 整流二極管：DSEI30

4. 主控芯片：TL494

DC-AC逆變電路+控制電路（全橋式）：

1. MOS管：VD=600V，ID=10A

2. 濾波電容：2.25μf/2.4mH

3. 主控芯片：TDS2285

4. 20M無源晶振

5. 整流器1N4007

6. 磁芯：EE55

7. 光耦：TLP250

DC-DC升壓電路

【DC-DC升壓主電路圖】

DC-DC高頻升壓部分采用推挽式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在DC-DC升壓電路中，選用MOSFET作為開關(guān)器件，場(chǎng)效應(yīng)管所需承受的最大電壓約為30V，選型時(shí)MOS管的最大耐受電壓應(yīng)留有余量。此處可以選擇佑風(fēng)微電子的NMOS  YFW120N06AD，VD=60V，ID=120A，擁有極低的導(dǎo)通電阻Rds（on）=3.5mΩ。

【DC-DC PWM驅(qū)動(dòng)電路】

DC-DC升壓控制電路采用PWM脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，選用TL494做為主控芯片，其內(nèi)部包含全部的脈沖寬度調(diào)制控制電路，是個(gè)集成了開關(guān)電源控制所需全部模塊的芯片。

DC-AC逆變電路

【DC-AC逆變電路原理圖】

DC-AC逆變電路的主回路采用的是全橋式結(jié)構(gòu)，和開關(guān)管并聯(lián)的二極管起到保護(hù)作用。MOS管此處可選用佑風(fēng)微電子的YFW20N60AF，VD=600V，ID=20A，Rds（on）=0.325Ω。

【DC-AC SPWM驅(qū)動(dòng)電路】

逆變部分的控制電路采用TDS2285作為主控芯片，并采用了光耦芯片TLP250，增加了硬件電路的可靠性。

保護(hù)電路設(shè)計(jì)

為了保證電源的可靠性，其保護(hù)電路由輸入防反接保護(hù)電路、輸入過壓保護(hù)電路和欠壓保護(hù)電路組成。

【輸入反接保護(hù)電路】

【輸入欠壓保護(hù)】