車載逆變器

車載逆變器（電源轉換器、Power Inverter）是一種能夠將 DC12V直流電轉換為和市電相同的 AC220V交流電，供一般電器使用，是一種方便的車用電源轉換器。車載電源逆變器在國外市場受到普遍歡迎。在國外因汽車的普及率較高，外出工作或外出旅遊即可用逆變器連線蓄電池帶動電器及各種工具工作。中國進入WTO 後，國內市場私人交通工具越來越多，因此，車載逆變器電源作為在移動中使用的直流變交流的轉換器，會給你的生活帶來很多的方便，是一種常備的車用汽車電子裝具用品。

基本介紹

• 中文名：車載逆變器
• 輸入電壓：DC　10V～14.5V；　　
• 輸出電壓：AC　200V～220V±10%；　
• 　輸出頻率：50Hz±5%；

功率規格

車載逆變器通過點菸器輸出的車載逆變器可以是 20W 、40W 、80W 、120W 直到150W 功率規格的。再大一些功率逆變電源要通過連線線接到電瓶上。把家用電器連線到電源轉換器的輸出端就能在汽車內使用各種電器象在家裡使用一樣方便。可使用的電器有：手機、筆記本電腦、數碼攝像機、照相機、照明燈、電動剃鬚刀、 CD 機、遊戲機、掌上電腦、電動工具、車載冰櫃及各種旅遊、野營、醫療急救>

選購車載逆變器要注意是純正弦波車載逆變器還是修正波車載逆變器，這兩者主要是按輸出電流的波形來分的，價格也是不同的，純正弦波車載逆變器屬於高端，修正波車載逆變器屬於低端，純正弦波車載逆變器，套用範圍更廣泛。像大多數電子產品一樣車載逆變器也存在轉換效率問題。市場上常見的在70%-80%之間，有部分可達90%。

注意事項

要嚴格按照用戶手冊的規定來使用逆變器；其次，逆變器的輸出電壓是220伏交流電，而這個220伏電是在一個狹小的空間並處於可移動狀態，因此要格外小心。應將其放在較為安全的地方（特別要遠離兒童！），以防觸電。在不使用時，最好切斷其輸入電源。第三，不要將逆變器置於太陽直曬或暖風機出口附近。逆變器的工作環境溫度不宜超過攝氏40度。第四，逆變器工作時會發熱，因此不要在其附近或上面放置物品。第五，逆變器怕水，不要使其淋雨或撒上水。

新一代車載逆變器

參數原理

參數

用車上12V電轉換成家用220V電壓，有150W，300W，500W，1000W，1500W等，一般家用電器能用，比如車載冰櫃等。

原理

一、市場上常見款式車載逆變器產品的主要指標

輸入電壓：DC 10V～14.5V；輸出電壓：AC 200V～220V±10%；輸出頻率：50Hz±5%；輸出功率：70W ～150W；轉換效率：大於85%；逆變工作頻率：30kHz～50kHz。

二、常見車載逆變器產品的電路圖及工作原理

新一代車載逆變器筆記本充電圖

目前市場上銷售量最大、最常見的車載逆變器的輸出功率為70W－150W，逆變器電路中主要採用TL494或KA7500晶片為主的脈寬調製電路。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，每部分各採用一隻TL494或KA7500晶片組成控制電路，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 （脈寬調製）開關電源技術轉換成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、脈寬調製及開關功率輸出等技術，將30kHz～50kHz、220V左右的交流電轉換成50Hz、220V的交流電。　⒈車載逆變器電路工作原理　電路中，由晶片IC1及其外圍電路、三極體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。由晶片IC2及其外圍電路、三極體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工頻交流電的轉換電路，最後通過XAC插座輸出220V/50Hz交流電供各種攜帶型電器使用。IC1、IC2採用了TL494CN（或KA7500C）晶片，構成車載逆變器的核心控制電路。TL494CN是專用的雙端式開關電源控制晶片，其尾綴字母CN表示晶片的封裝外形為雙列直插式塑封結構，工作溫度範圍為0℃-70℃，極限工作電源電壓為7V～40V，最高工作頻率為300kHz。　TL494晶片內置有5V基準源，穩壓精度為5 V±5% ，負載能力為10mA，並通過其14腳進行輸出供外部電路使用。TL494晶片還內置2隻NPN功率輸出管，可提供500mA的驅動能力。TL494晶片的內部電路。　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內部的脈寬調製電路開始工作。當電源斷電後，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為正溫度係數熱敏電阻，常溫阻值可在150 Ω～300Ω範圍內任選，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安裝時要緊貼於MOS功率開關管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，圖1電路中U≈Vcc×R2÷ (R1+Rt+R2）V，常溫下的計算值為U≈6.2V。結合圖1、圖2可知，正常工作情況下要求IC1的15腳電壓應略高於16腳電壓（與晶片14腳相連為5V），其常溫下6.2V的電壓值大小正好滿足要求，並略留有一定的餘量。　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內部比較器1的輸出將由低電平翻轉為高電平，IC1的3腳也隨即翻轉為高電平狀態，致使晶片內部的PWM 比較器、"或"門以及"或非"門的輸出均發生翻轉，輸出級三極體VT1和三極體VT2均轉為截止狀態。當IC1內的兩隻功率輸出管截止時，圖1電路中的VT1、VT3將因基極為低電平而飽和導通，VT1、VT3導通後，功率管VT2和VT4將因柵極無正偏壓而處於截止狀態，逆變電源電路停止工作。　IC1的1腳外圍電路的VDZ1、R5、VD1、C2、R6構成12V輸入電源過壓保護電路，穩壓管VDZ1的穩壓值決定了保護電路的啟動門限電壓值，VD1、C2、R6還組成保護狀態維持電路，只要發生瞬間的輸入電源過壓現象，保護電路就會啟動並維持一段時間，以確保後級功率輸出管的安全。考慮到汽車行駛過程中電瓶電壓的正常變化幅度大小，通常將穩壓管VDZ1的穩壓值選為15V或16V較為合適。　IC1的3腳外圍電路的C3、R5是構成上電軟啟動時間維持以及電路保護狀態維持的關鍵性電路，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，其最終結果均反映在IC1的3腳電平狀態上。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。這導致保護電路啟動的誘因消失後，C3通過R5放電，因放電所需時間較長，使得電路的保護狀態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。從圖2的晶片內部電路可知，當4腳為高電平時，將抬高晶片內死區時間比較器同相輸入端的電位，使該比較器輸出保持為恆定的高電平，經"或"門、"或非"門後使內置的三極體VT1和三極體VT2均截止。圖1電路中的VT5和VT8處於飽和導通狀態，其後級的MOS管VT6和VT9將因柵極無正偏壓而都處於截止狀態，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）為脈寬調製器的定時元件，所決定的脈寬調製頻率為 fosc=1.1÷ (0.0047×4.3）kHz≈50kHz。即電路中的三極體VT1、VT2、VT3、VT4、變壓器T1的工作頻率均為50kHz左右，因此T1應選用高頻鐵氧體磁芯變壓器，變壓器T1的作用是將12V脈衝升壓為220V的脈衝，其初級匝數為20×2，次級匝數為380。　IC2的5腳外接電容C8（104）和6腳外接電阻R14（220k）為脈寬調製器的定時元件，所決定的脈寬調製頻率為 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致穩壓管VDZ2擊穿，使IC2的4腳對地電壓上升，晶片IC2內的保護電路動作，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。當車載逆變器產品持續套用於功率較大的場合時，需在其內部加裝12V小風扇以幫助散熱。

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

三、車載逆變器產品的維修要點

新一代攜帶型逆變器（無線逆變器）

由於車載逆變器電路一般都具有上電軟啟動功能，因此在接通電源後要等5s-30s後才會有交流220V的輸出，同時LED指示燈點亮。當LED指示燈不亮時，則表明逆變電路沒有工作。

當接通電源30s以上，LED指示燈還沒有點亮時，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了故障；若經測量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，可能是晶片IC1內部的保護電路已經啟動。

判斷晶片IC1內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晶片IC1的3腳對地直流電壓值，若該電壓在1V以上則說明晶片內部的保護電路已經啟動了，否則說明故障原因是非保護電路動作所致。

若晶片IC1的3腳對地電壓值在1V以上，表明晶片內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晶片IC1的15、16腳之間的直流電壓，以及晶片IC1的1、2腳之間的直流電壓。正常情況下，電路中晶片IC1的15腳對地直流電壓應高於16腳對地直流電壓，2腳對地的直流電壓應高於1腳對地的直流電壓，只有當這兩個條件同時得到滿足時，晶片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。若發現某測試電壓不滿足上述關係時，只需按相應支路去查找故障原因，即可解決問題。

新一代攜帶型車載逆變器（效果圖）

四、車載逆變器產品的主要元器件參數及代換

電路中的主要器件有驅動管SS8550、KSP44，MOS功率開關管IRFZ48N、IRF740A，快恢復整流二極體HER306以及PWM 控制晶片TL494CN （或KA7500C）。　SS8550為TO-92形式封裝的PNP型三極體。其引腳電極的識別方法是，當面向三極體的印字標識面時，引腳1為發射極E、2為基極B、3為集電極C。　SS8550的主要參數指標為：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、易購的三極體，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型三極體。其引腳電極的識別方法是，當面向三極體的印字標識面時，其引腳1為發射極E、2為基極B、3為集電極C。　KSP44的主要參數指標為：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體，當KSP44損壞而無法買到時，可用日光燈電路中常用的三極體KSE13001進行代換。KSE13001為FAIRCHILD公司產品，主要參數為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，當面向三極體的印字標識面時，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開關管IRF3205進行代換。IRF3205的主要參數為VDss=55V，ID=110A，RDS(ON）≤8mΩ。其市場售價僅為每隻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 開關管IRF740B、IRF740或IRF730進行代換。IRF740、IRF740B的主要參數與IRF740A完全相同。IRF730的主要參數為VDSS=400V，ID=5.5A，RDS(ON）≤1Ω。其中IRF730的參數雖然與IRF740系列的相比略差，但對於150W以下功率的逆變器來說，其參數指標已經是綽綽有餘了。　HER306為3A、600V的快恢復整流二極體，其反向恢復時間Trr=100ns，可用HER307（3A、800V）或者HER308（3A、1000V）進行代換。對於150W以下功率的車載逆變器，其中的快恢復二極體HER306可以用BYV26C或者最容易購買到的FR107進行代換。BYV26C為1A、600V的快恢復整流二極體，其反向恢復時間Trr=30ns；FR107為1A、1000V的快恢復整流二極體，其反向恢復時間= 100ns。從器件的反向恢復時間這一參數指標考慮，代換時選用BYV26C更為合適些。　TL494CN、KA7500C為PWM控制晶片。對目前市場上的各種車載逆變器產品進行剖析可以發現，有的車載逆變器產品中使用了兩隻TL494CN晶片，有的是使用了兩隻KA7500C晶片，還有的是兩種晶片各使用了一隻，更為離奇的是，有的產品中居然故弄玄虛，將其中的一隻TL494CN或者KA7500C晶片的標識進行了打磨，然後標上各種古怪的晶片型號，讓維修人員倍感困惑。實際上只要對照晶片的外圍電路一看，就知道所用的晶片必定是TL494CN或者KA7500C。　經仔細查閱、對比TL494CN、KA7500C兩種晶片的原廠pdf資料，發現這兩種晶片的外部引腳排列完全相同，就連其內部的電路也幾乎完全相同，區別僅僅是兩種晶片的內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，因此這兩種晶片完全可以相互替代使用，並且代換時晶片的外圍電路的參數不必做任何的修改。經實際使用過程中的成功代換經驗，也證實了這種代換的可行性和代換後電路工作性能的可靠性。

新一代高檔車載逆變器

新一代高檔車載逆變器

選購須知

首先要注意看規格，因為配套不同功率的電器設備需要用不同規格的逆變器，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規格的逆變器，卻發現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定，逆變器沒有提供保護功能的話，當電器產品接上逆變器，很容易就會使壞電器。一般來說，車載逆變器根據輸出電流的波形分為兩種，一種是方波轉換器，一種是正弦波轉換器。因為方波逆變器供電不穩定，輸出的交流電流質量較差，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建議大家儘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，可套用於手機、筆記本電腦、電視機、攝像機、CD機、各種充電器、車用冰櫃、遊戲機、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，純正弦波逆變器屬於高端產品，修正正弦波逆變器屬於中低端產品。而修正正弦波逆變器的效率高，噪音小，售價適中，因而已經成為市場中的主流產品。最後在選購車載電源逆變器時，還要注意轉換的效率問題。就像大多數的電子產品一樣，車載逆變器是存在轉換效率的，一般市場上常見的逆變器轉換效率都在70%-80%之間。

常見問答

問：從點菸器取電，300W逆變器，帶不起一台桌上型電腦

答：不建議你從點菸器取電帶大於120W以上的電器，點菸器只能承受10A左右的電流大概100W，因為電瓶到點菸器有2米左右的電線相連線，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加粗電瓶正極到點菸器的電線，

⒉電瓶負極要用電線連線到點菸器，

⒊因為考慮到電瓶到點菸器的連線電線有2M長，選擇2.5平方或更粗的電線連線

解決辦法：2

用逆變器原配的電瓶連線夾子線直接連線到汽車電瓶的正負極上，就可以啟動300W以內的電器

問：把逆變器插到汽車點菸器上，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點菸器到電瓶的線接觸不良

⒊點菸器到電瓶的線接電線太細

⒋點菸器上的觸點有氧化層，接觸不良，

⒌點菸器到電瓶的電線都比較細，帶不了很大的負載

⒍不建議從點菸器取電帶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。

套用分類

1、電動工具系列：電鋸、鑽孔機、研磨機、噴沙機、衝壓器、除草機、空氣壓縮機等。
2、辦公設備系列：電腦、印表機、顯示器、複印機、掃瞄器等。
3、家庭用具系列：吸塵器、風扇、螢光燈和白熾燈、電動載剪刀、縫紉機等。
4、廚房器具系列：微波爐、電冰櫃、冰櫃、咖啡機、攪拌機、製冰機、烘烤爐等。
5、工業設備系列：金屬鹵燈、高壓鈉燈、船舶、車載、太陽能、風力發電等。
6、電子領域系列：電視、錄像機、遊戲機、收音機、功率放大器、音響設備、監控設備、終端設備、伺服器、智慧型平台、衛星通信設備等。

主要指標

輸出功率：70W　～150W；
轉換效率：大於85%；逆變工作頻率：30kHz～50kHz。

輸出功率雖然為主要指標，但在實際套用中一直存在爭議，輸出功率一般指在國家行業標準QC/T 1036測試條件下的輸出功率。車載電源逆變器由於功率標稱數值的測試條件和人身安全問題在售後市場及售前市場一直都未能統一，讓消費者一直都存在一些困惑即使相同功率標稱的產品價格也相差較大。因此，工信部工信廳科（2012）68號檔案中對逆變器標準建議開展全國專家標準制定計畫，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位產業人員列席對標準進行了終審，2016年4月工信號17號檔案已公布標準QC/T1036-2016。

使用方法

1、將轉換器放置在平坦的地方，確保開關是關的。
2、將紅、黑線分別與轉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）。如果使用點菸器插頭，則將插頭插入點菸器插孔即可。
3、將電器的電源插頭插入AC插口。
4、打開轉換器開關，即可使用。