发布时间:2025-02-14 12:20:35 人气:
简单的逆变器电路分析
这里提供的逆变器电路图分析,主要由MOS场效应管和电源变压器构成,其输出功率依赖于这些元件的功率,省去了复杂的变压器绕制,适合电子爱好者业余制作。接下来,将详细介绍逆变器的工作原理及制作过程。
**电路图**

**工作原理**
首先,详细介绍这个逆变器的工作原理。方波信号发生器(见图3)采用六反相器CD4069构成。电路中的R1是补偿电阻,用于改善由于电源电压变化导致的振荡频率不稳定。电路的振荡是通过电容C1的充放电完成的,其振荡频率为f=1/2.2RC。图示电路的最大频率为fmax=1/2.2×3.3×10^3×2.2×10^-6=62.6Hz,最小频率fmin=1/2.2×4.3×10^3×2.2×10^-6=48.0Hz。由于元件误差,实际值可能略有差异。多余的反相器输入端接地,以避免影响其他电路。
**场效应管驱动电路**
由于方波信号发生器输出的振荡信号电压的最大振幅为0~5V,为充分驱动电源开关电路,使用TR1和TR2将振荡信号电压放大至0~12V(见图4)。这是该装置的核心部分,在介绍该部分工作原理之前,先简单解释MOS场效应管的工作原理。
**MOS场效应管工作原理**
MOS场效应管也称为金属氧化物半导体场效应管,其缩写为MOSFET。它通常有耗尽型和增强型两种。本文使用的是增强型MOS场效应管,其内部结构见图5。它可分为NPN型和PNP型。NPN型通常称为N沟道型,PNP型也称为P沟道型。由图可知,对于N沟道的场效应管,其源极和漏极接在N型半导体上,同样,对于P沟道的场效应管,其源极和漏极则接在P型半导体上。我们知道,一般三极管是由输入的电流控制输出的电流。但对于场效应管,其输出电流是由输入的电压(或称电场)控制,可以认为输入电流极小或没有输入电流,这使得该器件有很高的输入阻抗,同时这也是我们称之为场效应管的原因。
**场效应管应用电路工作过程**
对于场效应管(见图7),在栅极没有电压时,由前面分析可知,在源极与漏极之间不会有电流流过,此时场效应管处于截止状态(图7a)。当有一个正电压加在N沟道的MOS场效应管栅极上时,由于电场的作用,此时N型半导体的源极和漏极的负电子被吸引出来而涌向栅极,但由于氧化膜的阻挡,使得电子聚集在两个N沟道之间的P型半导体中(见图7b),从而形成电流,使源极和漏极之间导通。我们也可以想象为两个N型半导体之间为一条沟,栅极电压的建立相当于为它们之间搭了一座桥梁,该桥的大小由栅压的大小决定。图8给出了P沟道MOS场效应管的工作过程,其工作原理类似,不再重复。
**逆变器电路部分工作过程**
由以上分析我们可以画出原理图中MOS场效应管电路部分的工作过程(见图10)。工作原理同前所述。这种低电压、大电流、频率为50Hz的交变信号通过变压器的低压绕组时,会在变压器的高压侧感应出高压交流电压,完成直流到交流的转换。需要注意的是,在某些情况下,如振荡部分停止工作时,变压器的低压侧有时会有很大的电流通过,所以该电路的保险丝不能省略或短接。
**制作要点**
电路板见图11。所用元器件可参考图12。逆变器用的变压器采用次级为12V、电流为10A、初级电压为220V的成品电源变压器。P沟道MOS场效应管(2SJ471)最大漏极电流为30A,在场效应管导通时,漏-源极间电阻为25毫欧。此时如果通过10A电流时会有2.5W的功率消耗。N沟道MOS场效应管(2SK2956)最大漏极电流为50A,场效应管导通时,漏-源极间电阻为7毫欧,此时如果通过10A电流时消耗的功率为0.7W。由此我们也可知在同样的工作电流情况下,2SJ471的发热量约为2SK2956的4倍。所以在考虑散热器时应注意这点。图13展示本文介绍的逆变器场效应管在散热器(100mm×100mm×17mm)上的位置分布和接法。尽管场效应管工作于开关状态时发热量不会很大,出于安全考虑这里选用的散热器稍偏大。
**逆变器的性能测试**
测试电路见图14。这里测试用的输入电源采用内阻低、放电电流大(一般大于100A)的12V汽车电瓶,可为电路提供充足的输入功率。测试用负载为普通的电灯泡。测试的方法是通过改变负载大小,并测量此时的输入电流、电压以及输出电压。其测试结果见电压、电流曲线关系图(图15a)。可以看出,输出电压随负荷的增大而下降,灯泡的消耗功率随电压变化而改变。我们也可以通过计算找出输出电压和功率的关系。但实际上由于电灯泡的电阻会随受加在两端电压变化而改变,并且输出电压、电流也不是正弦波,所以这种的计算只能看作是估算。以负载为60W的电灯泡为例:
假设灯泡的电阻不随电压变化而改变。因为R灯=V^2/W=210^2/60=735Ω,所以在电压为208V时,W=V^2/R=208^2/735=58.9W。由此可折算出电压和功率的关系。通过测试,我们发现当输出功率约为100W时,输入电流为10A。此时输出电压为200V。
逆变器电路图及原理
一、基本逆变器电路
理解逆变器的基本原理对于设计电路至关重要。图一展示了一种基于12V直流到220V交流的简单逆变器电路。核心部分由BG2和BG3组成的多谐振荡器控制BG1和BG4,进而驱动BG6和BG7工作。整个电路由BG5和DW构成的稳压电源供电,确保了频率的稳定性。市电变压器提供双源虚12V输出,而电池的容量决定了逆变器的工作时间。
二、高效率正弦波逆变器
图二介绍了一种高效率的正弦波逆变器电路,它使用12V电池作为电源,并通过倍压模块为运放供电,例如使用ICL7660或MAX1044。运放1负责产生50Hz的基准信号,运放2则作为反相器使用,运放3和4构成了比例开关电源,实现两个开关管的交替工作。电路中的迟滞比较器的正反馈确保了频率的调整。C3和C4用于滤波,C5的值通过计算确定,L的值通常选为70H。R4和R3之间的比例需要精确,以避免波形失真。开关管的最大电流应根据公式计算,例如I=25A。
在选择逆变器时,必须考虑实际应用需求和电器的特性。此外,还需要根据驱动波形是正弦波还是方波来选择合适的逆变器。
求自制12V转220V逆变器的详细电路图,带原件及数据名
1、12V转220V逆变器的详细电路图如下:
2、逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)的设备。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。
3、逆变器其实与转化器是一种电压逆变的过程。
扩展资料
1、逆变器就是一种将低压(12或24伏或48伏)直流电转变为220伏交流电的电子设备。因为通常是将220伏交流电整流变成直流电来使用,而逆变器的作用与此相反,因此而得名。
2、处在一个“移动”的时代,移动办公,移动通讯,移动休闲和娱乐。在移动的状态中,不但需要由电池或电瓶供给的低压直流电,同时更需要在日常环境中不可或缺的220伏交流电,逆变器就可以满足需求。
3、逆变器在工作时其本身也要消耗一部分电力,因此,它的输入功率要大于它的输出功率。逆变器的效率即是逆变器输出功率与输入功率之比,即逆变器效率为输出功率比上输入功率。如一台逆变器输入了100瓦的直流电,输出了90瓦的交流电,那么,它的效率就是90%。
4、逆变器特点:
(1)、转换效率高、启动快;
(2)、安全性能好:产品具备短路、过载、过/欠电压、超温5种保护功能;
(3)、物理性能良好:产品采用全铝质外壳,散热性能好,表面硬氧化处理,耐摩擦性能好,并可抗一定外力的挤压或碰击;
(4)、带负载适应性与稳定性强。
参考资料:
逆变器反接保护电路
电路中经常会通过较大的电流,这就造成了电路中存在很多不确定的因素。为了避免这些因素对电路或者重要器件的损伤,保护电路应运而生。保护电路在逆变电源这种经常需要进行电流转换的器件中显得尤为重要。
防反接保护电路
如果逆变器没有防反接电路,在输入电池接反的情况下往往会造成灾难的后果,轻则烧毁保险丝,重则烧毁大部分电路。在逆变器中防反接保护电路主要有三种:反并肖特基二极管组成的防反接保护电路。
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