逆變器,別稱為變流器、反流器,是一種可將直流電轉化為溝通電的器材,由逆變橋、邏輯操控、濾波電路三大部分組成。
它首要包含輸入接口、電壓發動回路、MOS開關管、PWM操控器、直流改換回路、反應回路、LC振動及輸出回路、負載等部分,可分為半橋逆變器、全橋逆變器等。現在已廣泛適用于空調、家庭影院、電腦、電視、抽油煙機、電扇、照明、錄像機等設備中。
它的作業原理流程是操控電路操控總體系的運轉,逆變電路完結由直流電轉化為溝通電的功用,濾波電路用于濾除不需要的信號,逆變器的作業進程便是這姿態的了。
其間逆變電路的作業還可以細化為:首要,振動電路將直流電轉化為溝通電;其次,線圈升壓將不規矩溝通電變為方波溝通電;終究,整流使得溝通電經由方波變為正弦波溝通電。
這兒介紹的逆變器(見圖1)首要由MOS場效應管,一般電源變壓器構成。其輸出功率取決于MOS場效應管和電源變壓器的功率,免除了煩瑣的變壓器繞制,合適電子愛好者業余制造中選用。下面介紹該逆變器的作業原理及制造進程。
這兒選用六反相器CD4069構成方波信號發生器。電路中R1是補償電阻,用于改進由于電源電壓的改動而引起的振動頻率不穩。電路的振動是經過電容C1充放電完結的。其振動頻率為f=1/2.2RC。
由于元件的差錯,實踐值會略有差異。其它剩余的反相器,輸入端接地防止影響其它電路。
由于方波信號發生器輸出的振動信號電壓最大振幅為0~5V,為充沛驅動電源開關電路,這兒用TR1、TR2將振動信號電壓擴大至0~12V。如圖3所示。
下面簡述一下用C-MOS場效應管(增強型MOS場效應管)組成的運用電路的作業進程(見圖4)。
電路將一個增強型P溝道MOS場效應管和一個增強型N溝道MOS場效應管組合在一起運用。當輸入端為低電平時,P溝道MOS場效應管導通,輸出端與電源正極接通。當輸入端為高電平時,N溝道MOS場效應管導通,輸出端與電源地接通。
在該電路中,P溝道MOS場效應管和N溝道MOS場效應管總是在相反的狀況下作業,其相位輸入端和輸出端相反。經過這一種作業方式咱們咱們可以獲得較大的電流輸出。一起由于漏電流的影響,使得柵壓在還沒有到0V,通常在柵極電壓小于1到2V時,MOS場效應管既被關斷。不同場效應管其關斷電壓略有不同。也正由于如此,使得該電路不會由于兩管一起導通而形成電源短路。
由以上剖析咱們咱們可以畫出原理圖中MOS場效應管電路部分的作業進程(見圖5)。
作業原理同前所述。這種低電壓、大電流、頻率為50Hz的交變信號經過變壓器的低壓繞組時,會在變壓器的高壓側感應出高壓溝通電壓,完結直流到溝通的轉化。這兒必需要分外留意的是,在某些情況下,如振動部分停止作業時,變壓器的低壓側有時會有很大的電流經過,所以該電路的保險絲不能省掉或短接。
逆變器用的變壓器選用次級為12V、電流為10A、初級電壓為220V的制品電源變壓器。P溝道MOS場效應管(2SJ471)最大漏極電流為30A,在場效應管導通時,漏-源極間電阻為25毫歐。此刻假如經過10A電流時會有2.5W的功率耗費。N溝道MOS場效應管(2SK2956)最大漏極電流為50A,場效應管導通時,漏-源極間電阻為7毫歐,此刻假如經過10A電流時耗費的功率為0.7W。
由此咱們也可知在相同的作業電流情況下,2SJ471的發熱量約為2SK2956的4倍。所以在考慮散熱器時應留意這點。
圖8展現本文介紹的逆變器場效應管在散熱器(100mm×100mm×17mm)上的方位散布和接法。雖然場效應管作業于開關狀況時發熱量不會很大,出于安全考慮這兒選用的散熱器稍偏大。
這兒測驗用的輸入電源選用內阻低、放電電流大(一般大于100A)的12V轎車電瓶,可為電路供給足夠的輸入功率。測驗用負載為一般的電燈泡。
測驗的辦法是經過改動負載巨細,并丈量此刻的輸入電流、電壓以及輸出電壓。輸出電壓隨負荷的增大而下降,燈泡的耗費功率隨電壓改動而改動。咱們也可以終究靠核算找出輸出電壓和功率的聯系。但實踐上由于電燈泡的電阻會隨受加在兩頭電壓改動而改動,而且輸出電壓、電流也不是正弦波,所以這種的核算只能看作是預算。
以負載為60W的電燈泡為例:假定燈泡的電阻不隨電壓改動而改動。由于R燈=V2/W=2102/60=735,所以在電壓為208V時,W=V2/R=2082/735=58.9W.由此可折算出電壓和功率的聯系。經過測驗,咱們得知當輸出功率約為100W時,輸入電流為10A.此刻輸出電壓為200V。
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