車載逆變器（車用電源轉(zhuǎn)換器）

功率規(guī)格

車載逆變器通過點煙器輸出的車載逆變器可以是20W、40W、80W、120W直到150W功率規(guī)格的。

注意事項

新一代車載逆變器

參數(shù)原理

用車上12V電轉(zhuǎn)換成家用220V電壓，有150W，300W，500W，1000W，1500W等，一般家用電器能用，比如車載冰箱等。

一、市場上常見款式車載逆變器產(chǎn)品的主要指標

輸入電壓：DC10V～14.5V；輸出電壓：AC200V～220V±10%；輸出頻率：50Hz±5%；輸出功率：70W～150W；轉(zhuǎn)換效率：大于85%；逆變工作頻率：30kHz～50kHz。

新一代車載逆變器筆記本充電圖

二、常見車載逆變器產(chǎn)品的電路圖及工作原理

新一代車載逆變器原理圖

新一代車載逆變器原理圖

新一代車載逆變器

新一代車載逆變器工作狀態(tài)

市場上銷售量最大、最常見的車載逆變器的輸出功率為70W－150W，逆變器電路中主要采用TL494或KA7500芯片為主的脈寬調(diào)制電路。一款最常見的車載逆變器電路原理圖見圖1。車載逆變器的整個電路大體上可分為兩大部分，每部分各采用一只TL494或KA7500芯片組成控制電路，其中第一部分電路的作用是將汽車電瓶等提供的12V直流電，通過高頻PWM（脈寬調(diào)制）開關(guān)電源技術(shù)轉(zhuǎn)換成30kHz－50kHz、220V左右的交流電；第二部分電路的作用則是利用橋式整流、濾波、脈寬調(diào)制及開關(guān)功率輸出等技術(shù)，將30kHz～50kHz、220V左右的交流電轉(zhuǎn)換成50Hz、220V的交流電。⒈車載逆變器電路工作原理電路中，由芯片IC1及其外圍電路、三極管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及變壓器T1組成12V直流變換為220V/50kHz交流的逆變電路。由芯片IC2及其外圍電路、三極管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、濾波電路VD5－VD8、C12等共同組成220V/50kHz高頻交流電變換為220V/50Hz工頻交流電的轉(zhuǎn)換電路，最后通過XAC插座輸出220V/50Hz交流電供各種便攜式電器使用。IC1、IC2采用了TL494CN（或KA7500C）芯片，構(gòu)成車載逆變器的核心控制電路。TL494CN是專用的雙端式開關(guān)電源控制芯片，其尾綴字母CN表示芯片的封裝外形為雙列直插式塑封結(jié)構(gòu)，工作溫度范圍為0℃-70℃，極限工作電源電壓為7V～40V，最高工作頻率為300kHz。TL494芯片內(nèi)置有5V基準源，穩(wěn)壓精度為5V±5%，負載能力為10mA，并通過其14腳進行輸出供外部電路使用。TL494芯片還內(nèi)置2只NPN功率輸出管，可提供500mA的驅(qū)動能力。TL494芯片的內(nèi)部電路。電路中IC1的15腳外圍電路的R1、C1組成上電軟啟動電路。上電時電容C1兩端的電壓由0V逐步升高，只有當C1兩端電壓達到5V以上時，才允許IC1內(nèi)部的脈寬調(diào)制電路開始工作。當電源斷電后，C1通過電阻R2放電，保證下次上電時的軟啟動電路正常工作。IC1的15腳外圍電路的R1、Rt、R2組成過熱保護電路，Rt為正溫度系數(shù)熱敏電阻，常溫阻值可在150Ω～300Ω范圍內(nèi)任選，適當選大些可提高過熱保護電路啟動的靈敏度。熱敏電阻Rt安裝時要緊貼于MOS功率開關(guān)管VT2或VT4的金屬散熱片上，這樣才能保證電路的過熱保護功能有效。IC1的15腳的對地電壓值U是一個比較重要的參數(shù)，圖1電路中U≈Vcc×R2÷(R1+Rt+R2）V，常溫下的計算值為U≈6.2V。結(jié)合圖1、圖2可知，正常工作情況下要求IC1的15腳電壓應(yīng)略高于16腳電壓（與芯片14腳相連為5V），其常溫下6.2V的電壓值大小正好滿足要求，并略留有一定的余量。當電路工作異常，MOS功率管VT2或VT4的溫升大幅提高，熱敏電阻Rt的阻值超過約4kΩ時，IC1內(nèi)部比較器1的輸出將由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，IC1的3腳也隨即翻轉(zhuǎn)為高電平狀態(tài)，致使芯片內(nèi)部的PWM比較器、"或"門以及"或非"門的輸出均發(fā)生翻轉(zhuǎn)，輸出級三極管VT1和三極管VT2均轉(zhuǎn)為截止狀態(tài)。當IC1內(nèi)的兩只功率輸出管截止時，圖1電路中的VT1、VT3將因基極為低電平而飽和導(dǎo)通，VT1、VT3導(dǎo)通后，功率管VT2和VT4將因柵極無正偏壓而處于截止狀態(tài)，逆變電源電路停止工作。IC1的1腳外圍電路的VDZ1、R5、VD1、C2、R6構(gòu)成12V輸入電源過壓保護電路，穩(wěn)壓管VDZ1的穩(wěn)壓值決定了保護電路的啟動門限電壓值，VD1、C2、R6還組成保護狀態(tài)維持電路，只要發(fā)生瞬間的輸入電源過壓現(xiàn)象，保護電路就會啟動并維持一段時間，以確保后級功率輸出管的安全?？紤]到汽車行駛過程中電瓶電壓的正常變化幅度大小，通常將穩(wěn)壓管VDZ1的穩(wěn)壓值選為15V或16V較為合適。IC1的3腳外圍電路的C3、R5是構(gòu)成上電軟啟動時間維持以及電路保護狀態(tài)維持的關(guān)鍵性電路，實際上不管是電路軟啟動的控制還是保護電路的啟動控制，其最終結(jié)果均反映在IC1的3腳電平狀態(tài)上。電路上電或保護電路啟動時，IC1的3腳為高電平。當IC1的3腳為高電平時，將對電容C3充電。這導(dǎo)致保護電路啟動的誘因消失后，C3通過R5放電，因放電所需時間較長，使得電路的保護狀態(tài)仍得以維持一段時間。當IC1的3腳為高電平時，還將沿R8、VD4對電容C7進行充電，同時將電容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4腳為高電平時，將抬高芯片內(nèi)死區(qū)時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、"或非"門后使內(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)，其后級的MOS管VT6和VT9將因柵極無正偏壓而都處于截止狀態(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，其初級匝數(shù)為20×2，次級匝數(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輸出端的過壓保護電路，當輸出電壓過高時將導(dǎo)致穩(wěn)壓管VDZ2擊穿，使IC2的4腳對地電壓上升，芯片IC2內(nèi)的保護電路動作，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。當車載逆變器產(chǎn)品持續(xù)應(yīng)用于功率較大的場合時，需在其內(nèi)部加裝12V小風(fēng)扇以幫助散熱。

新一代便攜式逆變器（無線逆變器）

三、車載逆變器產(chǎn)品的維修要點

由于車載逆變器電路一般都具有上電軟啟動功能，因此在接通電源后要等5s-30s后才會有交流220V的輸出，同時LED指示燈點亮。當LED指示燈不亮?xí)r，則表明逆變電路沒有工作。

當接通電源30s以上，LED指示燈還沒有點亮?xí)r，則需要測量XAC輸出插座處的交流電壓值，若該電壓值為正常的220V左右，則說明僅僅是LED指示燈部分的電路出現(xiàn)了故障；若經(jīng)測量XAC輸出插座處的交流電壓值為0，則說明故障原因為逆變器前級的逆變電路沒有工作，可能是芯片IC1內(nèi)部的保護電路已經(jīng)啟動。

判斷芯片IC1內(nèi)部保護電路是否啟動的方法是：用萬用表的直流電壓擋測量芯片IC1的3腳對地直流電壓值，若該電壓在1V以上則說明芯片內(nèi)部的保護電路已經(jīng)啟動了，否則說明故障原因是非保護電路動作所致。

若芯片IC1的3腳對地電壓值在1V以上，表明芯片內(nèi)部的保護電路已啟動時，需進一步用萬用表的直流電壓擋測試芯片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，電路中芯片IC1的15腳對地直流電壓應(yīng)高于16腳對地直流電壓，2腳對地的直流電壓應(yīng)高于1腳對地的直流電壓，只有當這兩個條件同時得到滿足時，芯片IC1的3腳對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)某測試電壓不滿足上述關(guān)系時，只需按相應(yīng)支路去查找故障原因，即可解決問題。

新一代便攜式車載逆變器（效果圖）

四、車載逆變器產(chǎn)品的主要元器件參數(shù)及代換

新一代高檔車載逆變器

新一代高檔車載逆變器

電路中的主要器件有驅(qū)動管SS8550、KSP44，MOS功率開關(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TO-92形式封裝的PNP型三極管。其引腳電極的識別方法是，當面向三極管的印字標識面時，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相對應(yīng)的表貼器件型號為S8550LT1，其封裝形式為SOT-23。SS8550為目前市場上較為常見、易購的三極管，價格也比較便宜，單只售價僅0.3元左右。KSP44為TO-92形式封裝的NPN型三極管。其引腳電極的識別方法是，當面向三極管的印字標識面時，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為電話機中常用的高壓三極管，當KSP44損壞而無法買到時，可用日光燈電路中常用的三極管KSE13001進行代換。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TO-92，但其引腳電極的排序卻與KSP44不同，這一點在代換時要特別注意。KSE13001引腳電極的識別方法是，當面向三極管的印字標識面時，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TO-220形式封裝的N溝道增強型MOS快速功率開關(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)指標為：VDss=55V，ID=66A，Ptot=140W，TJ=175℃，RDS(ON）≤16mΩ。當IRFZ48N損壞無法買到時，可用封裝形式和引腳電極排序完全相同的N溝道增強型MOS開關(guān)管IRF3205進行代換。IRF3205的主要參數(shù)為VDss=55V，ID=110A，RDS(ON）≤8mΩ。其市場售價僅為每只3元左右。IRF740A為TO-220形式封裝的N溝道增強型MOS快速功率開關(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)指標為：VDSS=400V，ID=10A，Ptot=120W，RDS(ON）≤550mΩ。當IRF740A損壞無法買到時，可用封裝形式和引腳電極排序完全相同的N溝道增強型MOS開關(guān)管IRF740B、IRF740或IRF730進行代換。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，但對于150W以下功率的逆變器來說，其參數(shù)指標已經(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)時間Trr=100ns，可用HER307（3A、800V）或者HER308（3A、1000V）進行代換。對于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或者最容易購買到的FR107進行代換。BYV26C為1A、600V的快恢復(fù)整流二極管，其反向恢復(fù)時間Trr=30ns；FR107為1A、1000V的快恢復(fù)整流二極管，其反向恢復(fù)時間=100ns。從器件的反向恢復(fù)時間這一參數(shù)指標考慮，代換時選用BYV26C更為合適些。TL494CN、KA7500C為PWM控制芯片。對目前市場上的各種車載逆變器產(chǎn)品進行剖析可以發(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芯片的標識進行了打磨，然后標上各種古怪的芯片型號，讓維修人員倍感困惑。實際上只要對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)仔細查閱、對比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)部運放輸入端的基準源大小略微有點差別，對電路的功能和性能沒有影響，因此這兩種芯片完全可以相互替代使用，并且代換時芯片的外圍電路的參數(shù)不必做任何的修改。經(jīng)實際使用過程中的成功代換經(jīng)驗，也證實了這種代換的可行性和代換后電路工作性能的可靠性。

選購須知

首先要注意看規(guī)格，因為配套不同功率的電器設(shè)備需要用不同規(guī)格的逆變器，因此在選擇時要先知道自己是多用在哪些電器上。不然買個40W規(guī)格的逆變器，卻發(fā)現(xiàn)某個汽車電器用品需要100W的電源，啟動都成問題了。此外購買車載逆變器，要確認逆變器的各種保護功能，因為汽車電源本身就是不穩(wěn)定，逆變器沒有提供保護功能的話，當電器產(chǎn)品接上逆變器，很容易就會使壞電器。一般來說，車載逆變器根據(jù)輸出電流的波形分為兩種，一種是方波轉(zhuǎn)換器，一種是正弦波轉(zhuǎn)換器。因為方波逆變器供電不穩(wěn)定，輸出的交流電流質(zhì)量較差，而且其負載能力差，僅為額定負載的40-60%，有可能會損壞所使用的電器。所以samasora建議大家盡量選購純正弦波逆變器或者修正正弦波逆變器。修正正弦波逆變器又叫作準正弦波車載逆變器，因其波形比較接近正弦波，可應(yīng)用于手機、筆記本電腦、電視機、攝像機、CD機、各種充電器、車用冰箱、游戲機、影碟機等等。

需要注意的是，純正弦波逆變器和修正正弦波逆變器的價格是不一樣的，純正弦波逆變器屬于高端產(chǎn)品，修正正弦波逆變器屬于中低端產(chǎn)品。而修正正弦波逆變器的效率高，噪音小，售價適中，因而已經(jīng)成為市場中的主流產(chǎn)品。最后在選購車載電源逆變器時，還要注意轉(zhuǎn)換的效率問題。就像大多數(shù)的電子產(chǎn)品一樣，車載逆變器是存在轉(zhuǎn)換效率的，一般市場上常見的逆變器轉(zhuǎn)換效率都在70%-80%之間。

常見問答

問：從點煙器取電，300W逆變器，帶不起一臺臺式電腦

答：不建議你從點煙器取電帶大于120W以上的電器，點煙器只能承受10A左右的電流大概100W，因為電瓶到點煙器有2米左右的電線相連接，而且電瓶負極接汽車的外殼搭鐵，損耗了太多的電壓及電流。逆變器檢測到不能維持它啟動工作的電壓和電流時拒絕了啟動，逆變器的最好工作電壓在11-13V。

解決辦法：1

⒈加粗電瓶正極到點煙器的電線，

⒉電瓶負極要用電線連接到點煙器，

⒊因為考慮到電瓶到點煙器的連接電線有2M長，選擇2.5平方或更粗的電線連接

解決辦法：2

用逆變器原配的電瓶連接夾子線直接連接到汽車電瓶的正負極上，就可以啟動300W以內(nèi)的電器

問：把逆變器插到汽車點煙器上，蜂鳴器報警，或是帶上負載報警，

答：有幾個原因：

⒈汽車線路老化，

⒉點煙器到電瓶的線接觸不良

⒊點煙器到電瓶的線接電線太細

⒋點煙器上的觸點有氧化層，接觸不良，

⒌點煙器到電瓶的電線都比較細，帶不了很大的負載

⒍不建議從點煙器取電帶120W以上的電器

問：500W的逆變器我用20A/H的電瓶帶不動200W以上的電器

答：是的，20A/H的電瓶充其量也只能帶200W以下的電器，如果要帶500W以下的電器，請選擇60A以上的電瓶，安時越大帶負載的時間越長。

應(yīng)用分類

1、電動工具系列：電鋸、鉆孔機、研磨機、噴沙機、沖壓器、除草機、空氣壓縮機等。

2、辦公設(shè)備系列：電腦、打印機、顯示器、復(fù)印機、掃描儀等。

3、家庭用具系列：吸塵器、風(fēng)扇、熒光燈和白熾燈、電動載剪刀、縫紉機等。

4、廚房器具系列：微波爐、電冰箱、冰柜、咖啡機、攪拌機、制冰機、烘烤爐等。

5、工業(yè)設(shè)備系列：金屬鹵燈、高壓鈉燈、船舶、車載、太陽能、風(fēng)力發(fā)電等。

6、電子領(lǐng)域系列：電視、錄像機、游戲機、收音機、功率放大器、音響設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、終端設(shè)備、服務(wù)器、智能平臺、衛(wèi)星通信設(shè)備等。

使用方法

1、將轉(zhuǎn)換器放置在平坦的地方，確保開關(guān)是關(guān)的。

2、將紅、黑線分別與轉(zhuǎn)換器的紅黑接線柱相連，帶夾子的一端分別夾在電瓶的正、負極上（紅線夾電瓶正極，黑線夾負極）。如果使用點煙器插頭，則將插頭插入點煙器插孔即可。

3、將電器的電源插頭插入AC插口。

4、打開轉(zhuǎn)換器開關(guān)，即可使用。

主要指標

輸出功率：70W～150W；

轉(zhuǎn)換效率：大于85%；逆變工作頻率：30kHz～50kHz。

輸出功率雖然為主要指標，但在實際應(yīng)用中一直存在爭議，輸出功率一般指在國家行業(yè)標準QC/T1036測試條件下的輸出功率。車載電源逆變器由于功率標稱數(shù)值的測試條件和人身安全問題在售后市場及售前市場一直都未能統(tǒng)一，讓消費者一直都存在一些困惑即使相同功率標稱的產(chǎn)品價格也相差較大。因此，工信部工信廳科（2012）68號文件中對逆變器標準建議開展全國專家標準制定計劃，標準在工信部和汽標委編號為2012-0120T-QC。2015年1月全國47位專家和約20位產(chǎn)業(yè)人員列席對標準進行了終審，2016年4月工信號17號文件已公布標準QC/T1036-2016。