(4)高效节能
例如，传统的、采用工频变压器的整流式电源设备的功率因数一般在0.5至0. 8之间，这是因为其电流谐波成分和相移角都比较大。现代功率因数概念由式给出:
（1-3）
式中 PF —功率因数(Power Factor ) P —有功功率(W) S —视在功率(VA) U —输入电压有效值(V) I —输入电流有效值(A) I1 —输入电流基波有效值(A)
φ 一输入电流基波与电压波形的相位角 我们把
定义成为谐波因数，把cosφ叫做相位因数，这样功率因数就等
于谐波因数与相位因数的乘积。在逆变器中，对输入电压进行全波不控整流再进行逆变，φ很小，cosφ≈1，如果采用功率因数校正技术(Power Factor Corrector，PFC )，能使输入电流的谐波成分变得很小，从而使y≈l。这样，PF≈1，节能的效果也是非常明显的。
(5)动态响应快、控制性能好、电气性能指标好
由于逆变电路得工作频率高，调节周期短，使得电源设备得动态响应或者说动态特性很好。
(6)保护快
由于逆变器工作频率高，控制速度快，对保护信号的反应也快，从而增加了系统的可靠性。[2]
因此，研究一种体积小、可靠性高，动态响应速度快的新型逆变电源在理论上和实际应用中都有着十分重要的意义。无论是在国内还是在国际上，对逆变电源得研究一直被人们所重视，况且前人在这领域也已经取得了很多非常有学术价值和应用价值得研究成果。
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第二章 课题有关内容的研究现状
2.1 逆变器主电路的基本形式
常用逆变器主电路的基本形式有三种分类方法:按照相数分类，可分为单相和三相;按照直流测波形和交流侧波形分类，可分为电压源型和电流源型逆变器，按电路拓扑结构，可以分为单端正激(Forward)、单端反激(Flyback)、升压(Boost式、降压(Buck)式、推挽(Pull-push)拓扑结构、半桥(Half-bridge)结构、全桥(Full-bridge)结构等。
理想的逆变器，从直流变到交流的功率总是一定值而没有脉动，直流电压波形和电流波形中也不应该产生波动。而在实际逆变电路中，因为逆变器的脉动数值有限，因而逆变功率是脉动的。当逆变器的逆变功率的脉动波形由直流电流来体现时，称之为电压源型逆变器，直流电源是恒压源。电压源型逆变器直流侧有较大的直流滤波电容。当逆变器的逆变功率的脉动波形由直流电流来体现时，称之为电流源型逆变器，直流电源是恒流源。电流源型逆变器直流侧接有较大的滤 波电感。
此外，控制逆变器输出量(电压或电流)有两种方法，一种是脉冲幅度调制PAM，其特点是保持脉冲宽度不变而改变脉冲幅值:另一种是脉冲宽度调制PWM，其特点是保持脉冲幅值不变而改变脉冲宽度。[3]
2.2 逆变电源的关键问题
(1)高频变压器的稳定性：很难采购到符合自己要求的变压器。对于工业产品，应当有一个在规定范围内通用的规范化的参数，这对磁性元件来说是非常困难的。而表征磁性元件的大多数参数（电感量，电压，电流，处理能量，频率，匝比，漏感，损耗）对制造商是无所适从的。可综合考虑成本，体积，重量和制造的困难程度，在一定的条件下可获得较满意的结果。
(2)推挽电路中的驱动电路由于推挽结构的偏磁而无法避免偏磁现象的产生，但可采用一些办法来减轻偏磁现象。主要解决方法有:1，采用峰值电流控制，这是目前最有效的抑制偏磁的办法。2，设计变压器的时候，注意初级两个绕组的对称性要良好。[4]
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(3)克服或减轻偏磁主要还是从其开关管的驱动方式着手，即采用电压电流型PWM控制。常用的控制芯片有KA7500B, SG352, TL494等。
在PWM逆变器中，软开关技术的研究。目的是要实现脉宽调制软开关技术， 就是将软开关技术引进到PWM逆变器中，使它既能保持原来的优点，又能实现 软开关工作。[5]
2.3车载逆变电源的现状
目前市场上的车载逆变器的分类主要按输出的波形分，主要分为两大类：一类是方波逆变器，另一类是正弦波逆变器。其中纯方波逆变器输出的则是质量较差的方波交流电，其正向最大值到负向最大值几乎在同时产生（如图2-1），这样，对负载和逆变器本身造成剧烈的不稳定影响。同时，其负载能力差，仅为额定负载的 40－60 ％，不能带感性负载。如所带的负载过大，方波电流中包含的三次谐波成分将使流入负载中的容性电流增大，严重时会损坏负载的电源滤波电容。而正弦波逆变器中包括修正正弦波逆变器和纯正弦波逆变器。其中修正正弦波逆变器，其输出波形从正向最大值到负向最大值之间有一个时间间隔（如图2-1），使用效果非常不错。虽然纯正弦波逆变器提供高质量的交流电，能够带动任何种类的负载，但技术要求和成本均比较高。况且修正正弦波逆变器输出的电压可以满足我们绝大部分的用电需求，效率高，噪音小，售价适中，因而成为市场中的主流产品。
图2-1 各种逆变器产生的波形图
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方波 纯正弦波 修正正弦波
2.4 本章小结
本章详细介绍了逆变器的主要结构形式和逆变电源遇到的关键问题，同过对三种波形的逆变器的比较，决定设计一个修正正弦波的逆变器。在低成本的车载逆变器市场中方波逆变器占了很大一部分，设计一个低成本的修正正弦波逆变器正是现在市场的主流趋势，其应用前景是非常广阔的。
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第三章 车载逆变电源原理
3.1 车载逆变电源的介绍
车载逆变电源可以把汽车上的12V/24V直流电转变成大多数电器所需要的220V交流电。功率开关把输入的直流电压转变成脉宽调制的交流电压,然后利用推挽逆变器和高频变压器把交流电压升高,再用全波整流把交流电压转换成直流,最后由全桥变换器把高压直流逆变成所需交流电。电源转换器可作为移动交流电源在车辆、船舶上使用,也适合与太阳能电池配合使用,能够方便地为这些电器设备提供交流电。
3.2 主要芯片介绍
3.2.1 TL494芯片简介
图3-1 TL494芯片管脚图
电压型脉宽调制(PWM)控制电路TL494CN是单片双极型线性集成电路，包含
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