電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李誠）我們都知道，車載逆變器是一款將車載直流電源轉(zhuǎn)換為交流電，為其他設(shè)備電源供給提供便利的汽車周邊產(chǎn)品，但你真的了解車載逆變器的內(nèi)部構(gòu)造和工作原理嗎？

最近，筆者對(duì)一款多功能車載逆變器進(jìn)行了拆解，并將在本文中以文字的形式向大家介紹車載逆變器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理。讓我們一起來了解一下這款小巧而強(qiáng)大的汽車輔助電子產(chǎn)品吧！

外觀設(shè)計(jì)及點(diǎn)煙器插頭拆解

本次拆解的多功能車載逆變器，在電源輸出方面分別配備了兩個(gè)USB接口和5孔插座，能夠?yàn)楦鞣N不同接口的電子設(shè)備提供便捷的電源支持。

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除此之外，這款車載逆變器的外觀設(shè)計(jì)獨(dú)特，其外形酷似茶杯，可以直接放置在車輛扶手箱的水杯架上，既不會(huì)占用過多車內(nèi)空間，也不會(huì)顯得突兀。

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該車載逆變器采用了常見的車載點(diǎn)煙器插頭進(jìn)行取電，可以直接連接到車內(nèi)的12V/24V直流電源上，無需進(jìn)行額外的線路排布。但需要注意的是，此款車載逆變器，只配備了點(diǎn)煙器插頭，沒有提供外置電瓶夾，因此無法從電瓶處直接取電，單一的取電方式也會(huì)對(duì)逆變器的輸出功率存在一定的限制。如果車主對(duì)輸出功率有著更高的要求，可以考慮支持外拓電瓶夾的逆變器。

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另外，通過拆解發(fā)現(xiàn)，點(diǎn)煙器插頭頂部彈性金屬柱為正極，兩側(cè)圓弧形鐵片為負(fù)極。這也意味著，逆變器220V 5腳插孔的地線并沒有接地，處于懸空狀態(tài)。

車身電路的第一道防線——保險(xiǎn)絲

一般情況下，點(diǎn)煙器接口的輸出功率約為12V/10A 120W左右。根據(jù)能量守恒定律，即使通過逆變器轉(zhuǎn)化為交流電并升壓后，總輸出功率依舊保持不變。然而，一旦逆變器的負(fù)載功率超出點(diǎn)煙器輸出接口功率，逆變器就有可能因?yàn)檫^載而出現(xiàn)異常。

如果逆變器本身沒有過載保護(hù)裝置，那么逆變器就很有可能成為車輛的保險(xiǎn)絲殺手，導(dǎo)致全車停電，無法啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。為避免此類情況的發(fā)生，逆變器廠商通常會(huì)在電源的輸入端設(shè)有保險(xiǎn)絲作為車身電路的第一道防線，以此保證設(shè)備的正常運(yùn)行和車身電路的穩(wěn)定性。

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通過拆解逆變器發(fā)現(xiàn)，該逆變器在輸入端使用了一顆PTC熱敏電阻來充當(dāng)保險(xiǎn)絲。當(dāng)負(fù)載電流異常增大時(shí)，熱敏電阻的阻值會(huì)迅速升高，并將輸出電流降低至很低的水平，以此控制電流變化，達(dá)到輸出功率控制和保護(hù)設(shè)備、車輛用電安全的效果。與一般的熔斷型保險(xiǎn)絲不同，PTC熱敏電阻只要在故障排除、溫度回歸正常后，就可以再次復(fù)用，減少了更換配件的工作量和成本。

例如在冷啟動(dòng)時(shí)，如果負(fù)載電阻變化導(dǎo)致電流突然增大，這時(shí)PTC熱敏電阻會(huì)將輸出電流控制在一個(gè)相對(duì)較小的范圍內(nèi)，防止逆變器受到電壓沖擊而受損。在工作過程中，如果負(fù)載電流超載，PTC熱敏電阻也會(huì)自動(dòng)保護(hù)逆變器，避免逆變器因受到電流沖擊而損壞。

因此，使用PTC熱敏電阻來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熔斷型保險(xiǎn)絲不僅能夠更好地保護(hù)設(shè)備和車輛用電安全，而且具有更高的可復(fù)用性和更加靈活的保護(hù)功能。

逆變器內(nèi)部結(jié)構(gòu)：簡單粗暴逆變升壓直接輸出

本次拆解的逆變器電路結(jié)構(gòu)主要由兩個(gè)關(guān)鍵部分組成，分別是DC/DC BUCK電路和逆變升壓電路。

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其中，DC/DC Buck電路采用了晶源微電子的CSC5712C同步降壓轉(zhuǎn)換芯片負(fù)責(zé)控制，該芯片可支持8～30V寬壓輸入和5V/2.5A恒定輸出，外圍電路非常簡潔，在實(shí)際電路中只使用了一顆電感、一顆同步降壓芯片和兩顆電容。（具體電路如下圖所示）


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逆變器中DC/DC Buck電路的主要功能是將車載電源（12V或24V）降壓為5V，以便通過USB輸出供應(yīng)各種移動(dòng)設(shè)備?？偟膩碚f，這部分DC/DC Buck電路沒有多大問題。
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有問題的是逆變升壓電路和副邊輸出電路。該逆變器的逆變升壓電路為推挽電路，通過SG3525芯片驅(qū)動(dòng)兩顆反向放置的MOS管，將輸入端的低頻直流低壓逆變?yōu)楦哳l交流低壓，然后通過變壓器升壓得到副邊的交流高頻高壓輸出。但是，電流從低頻到高頻的變化會(huì)使得信號(hào)中混入很多噪聲和諧波。

一般情況下，逆變器的副邊輸出電路需要濾波對(duì)高頻交流信號(hào)進(jìn)行去噪和平穩(wěn)化處理，去除高頻交流信號(hào)中的噪聲和諧波等干擾成分，提高輸出電壓的穩(wěn)定性和平滑度，并避免不良的電磁干擾和電壓波動(dòng)對(duì)用電設(shè)備造成影響。

但通過觀察發(fā)現(xiàn)，該逆變器副邊電路走線及器件排布并沒有對(duì)電源的輸出質(zhì)量進(jìn)行充分的考慮，直接將經(jīng)過逆變升壓后的電源連接到插座上進(jìn)行輸出，沒有進(jìn)行濾波處理。雖然，輸出電壓的高頻振蕩影響相對(duì)較小，但仍有一定的電磁干擾和電壓波動(dòng)存在，可能會(huì)對(duì)一些敏感的用電設(shè)備帶來不良影響。

因此，我們?cè)谶x購逆變器時(shí)，除了需要注意電壓、輸出功率等參數(shù)之外，還要選擇具有較好濾波效果的產(chǎn)品，確保用電設(shè)備的正常運(yùn)行和安全。

結(jié)語

這款逆變器的設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)可以從兩個(gè)方面總結(jié)。首先，它采用了PTC熱敏電阻來替代傳統(tǒng)的熔斷式保險(xiǎn)絲。PTC熱敏電阻具有很高的復(fù)用性和安全性，能夠在異常電流發(fā)生時(shí)快速響應(yīng)并切斷電路，還避免了傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲因過載熔斷而需要維護(hù)、更換的成本。相比之下，PTC熱敏電阻的故障率較低，同時(shí)也更加環(huán)保、節(jié)能。

不足之處在于，變壓器副邊電路設(shè)計(jì)過于簡單，輸出端沒有進(jìn)行濾波處理，在日常使用過程中，可能會(huì)對(duì)用電設(shè)備的穩(wěn)定性和壽命造成影響。