簡單的逆變器電路圖分析

這里介紹的逆變器（見圖）主要由MOS?場效應管 ，普通電源變壓器構(gòu)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，適合電子愛好者業(yè)余制作中采用
。下面介紹該逆變器的工作原理及制作過程。

電路圖

工作原理

這里我們將詳細介紹這個逆變器的工作原理 。

方波信號發(fā)生器（見圖3）

這里采用六反相器CD4069構(gòu)成方波信號發(fā)生器
。電路中R1是補償電阻 ，用于改善由于電源電壓的變化而引起的振蕩頻率不穩(wěn)。電路的振蕩是通過電容C1充放電完成的 。其振蕩頻率為f=1/2.2RC
。圖示電路的最大頻率為：fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小頻率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。由于元件的誤差
，實際值會略有差異 。其它多余的反相器，輸入端接地避免影響其它電路。

場效應管驅(qū)動電路

這里采用六反相器CD4069構(gòu)成方波信號發(fā)生器
。電路中R1是補償電阻 ，用于改善由于電源電壓的變化而引起的振蕩頻率不穩(wěn)。電路的振蕩是通過電容C1充放電完成的 。其振蕩頻率為f=1/2.2RC
。圖示電路的最大頻率為：fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小頻率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。由于元件的誤差
，實際值會略有差異 。其它多余的反相器，輸入端接地避免影響其它電路
。

場效應管驅(qū)動電路

由于方波信號發(fā)生器輸出的振蕩信號電壓最大振幅為0~5V ，為充分驅(qū)動電源開關電路，這里用TR1 、TR2將振蕩信號電壓放大至0~12V。如圖4所示 。

MOS場效應管電源開關電路
。

這是該裝置的核心
，在介紹該部分工作原理之前，先簡單解釋一下MOS?場效應管的工作原理。

圖5

MOS?場效應管也被稱為MOS?FET ，?既Metal?Oxide?Semiconductor?Field?Effect?Transistor（金屬氧化物半導體場效應管）的縮寫 。它一般有耗盡型和增強型兩種
。本文使用的為增強型MOS?場效應管
，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖5。它可分為NPN型PNP型 。NPN型通常稱為N溝道型，PNP型也叫P溝道型。由圖可看出 ，對于N溝道的場效應管其源極和漏極接在N型半導體上
，同樣對于P溝道的場效應管其源極和漏極則接在P型半導體上
。我們知道一般三極管是由輸入的電流控制輸出的電流。但對于場效應管，其輸出電流是由輸入的電壓（或稱電場）控制 ，可以認為輸入電流極小或沒有輸入電流
，這使得該器件有很高的輸入阻抗，同時這也是我們稱之為場效應管的原因 。

圖6

為解釋MOS?場效應管的工作原理 ，我們先了解一下僅含有一個P—N結(jié)的二極管的工作過程
。如圖6所示
，我們知道在二極管加上正向電壓（P端接正極，N端接負極）時 ，二極管導通，其PN結(jié)有電流通過。這是因為在P型半導體端為正電壓時
，N型半導體內(nèi)的負電子被吸引而涌向加有正電壓的P型半導體端，而P型半導體端內(nèi)的正電子則朝N型半導體端運動 ，從而形成導通電流 。同理
，當二極管加上反向電壓（P端接負極，N端接正極）時 ，這時在P型半導體端為負電壓
，正電子被聚集在P型半導體端，負電子則聚集在N型半導體端 ，電子不移動
，其PN結(jié)沒有電流通過，二極管截止
。

圖7a???????????????????????????????????????????????????????????????????圖7b

對于場效應管（見圖7） ，在柵極沒有電壓時
，由前面分析可知，在源極與漏極之間不會有電流流過 ，此時場效應管處與截止狀態(tài)（圖7a）。當有一個正電壓加在N溝道的MOS?場效應管柵極上時，由于電場的作用
，此時N型半導體的源極和漏極的負電子被吸引出來而涌向柵極，但由于氧化膜的阻擋 ，使得電子聚集在兩個N溝道之間的P型半導體中（見圖7b）
，從而形成電流，使源極和漏極之間導通 。我們也可以想像為兩個N型半導體之間為一條溝 ，柵極電壓的建立相當于為它們之間搭了一座橋梁
，該橋的大小由柵壓的大小決定
。圖8給出了P溝道的MOS?場效應管的工作過程，其工作原理類似這里不再重復。

圖8

下面簡述一下用C-MOS場效應管（增強型MOS?場效應管）組成的應用電路的工作過程（見圖9） 。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使用
。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態(tài)下工作，其相位輸入端和輸出端相反。通過這種工作方式我們可以獲得較大的電流輸出
。同時由于漏電流的影響 ，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 。也正因為如此，使得該電路不會因為兩管同時導通而造成電源短路
。

由以上分析我們可以畫出原理圖中MOS場效應管電路部分的工作過程（見圖10）。工作原理同前所述 。這種低電壓
、大電流、頻率為50Hz的交變信號通過變壓器的低壓繞組時 ，會在變壓器的高壓側(cè)感應出高壓交流電壓
，完成直流到交流的轉(zhuǎn)換
。這里需要注意的是，在某些情況下 ，如振蕩部分停止工作時
，變壓器的低壓側(cè)有時會有很大的電流通過，所以該電路的保險絲不能省略或短接。

制作要點

電路板見圖11 。所用元器件可參考圖12
。逆變器用的變壓器采用次級為12V 、電流為10A
、初級電壓為220V的成品電源變壓器。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 。此時如果通過10A電流時會有2.5W的功率消耗
。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
，此時如果通過10A電流時消耗的功率為0.7W。由此我們也可知在同樣的工作電流情況下，2SJ471的發(fā)熱量約為2SK2956的4倍 。所以在考慮散熱器時應注意這點。圖13展示本文介紹的逆變器場效應管在散熱器（100mm×100mm×17mm）上的位置分布和接法
。盡管場效應管工作于開關狀態(tài)時發(fā)熱量不會很大 ，出于安全考慮這里選用的散熱器稍偏大。

逆變器的性能測試

測試電路見圖14 。這里測試用的輸入電源采用內(nèi)阻低、放電電流大（一般大于100A）的12V汽車電瓶，可為電路提供充足的輸入功率
。測試用負載為普通的電燈泡。測試的方法是通過改變負載大小
，并測量此時的輸入電流 、電壓以及輸出電壓 。其測試結(jié)果見電壓
、電流曲線關系圖（圖15a）
?？梢钥闯?，輸出電壓隨負荷的增大而下降 ，燈泡的消耗功率隨電壓變化而改變。我們也可以通過計算找出輸出電壓和功率的關系 。但實際上由于電燈泡的電阻會隨受加在兩端電壓變化而改變
，并且輸出電壓、電流也不是正弦波，所以這種的計算只能看作是估算
。以負載為60W的電燈泡為例：

假設燈泡的電阻不隨電壓變化而改變。因為R燈=V2/W=2102/60=735Ω ，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關系
。通過測試，我們發(fā)現(xiàn)當輸出功率約為100W時 ，輸入電流為10A。此時輸出電壓為200V 。

逆變器電路圖和詳細原理

逆變器原理如下：

逆變器是一種直流-交流的變壓器
，實際上，它和轉(zhuǎn)換器一樣 ，都是一個電壓倒置的過程。變換器是把電網(wǎng)中的 AC電壓轉(zhuǎn)化成12 V的穩(wěn)壓 DC
，而逆變器則是把 Adapter的12 V DC變換成高頻率的 AC，兩者都使用了更常用的PWM技術
。

相關總結(jié)：

逆變器是一種將低電壓（12 V,24 V,48 V）轉(zhuǎn)換成220 V的交流電源 ，由于220 V交流電一般都被整流為直流電，而逆變器則相反
，故名。

這是一個“移動”的年代，手機辦公室 、手機通信、手機休閑
、娛樂 ，在運動過程中
，不僅要用到電池或者蓄電池提供的高壓直流電源，還要用到220 V的交流電源 ，這是生活中必不可少的 。

求個50Hz低頻逆變器驅(qū)動電路圖

逆變器是一種直流到交流的變壓器
，實際上是一個過程的電壓100逆變器與轉(zhuǎn)移復印機
。

變換器將電網(wǎng)的交流電壓轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的12V直流輸出，逆變器將適配器輸出的12V直流電壓轉(zhuǎn)化為高頻、高壓的交流 ，兩部分相同的脈寬調(diào)制（PWM）技術使用較多。

核心部分為PWM集成控制器
，適配器采用UC3842，逆變器采用TL5001芯片 。TL5001的工作電壓范圍為3．6～40V ，配有誤差放大器 、調(diào)制器
、振蕩器、死區(qū)控制PWM發(fā)生器 、低壓保護電路和短路保護電路
。

0Hz低頻逆變器驅(qū)動電路圖如下：

擴展資料：

注意事項：

1．直流電壓應該是一致的

每臺逆變器均可接入直流電壓值
，如12V
、24V等。

電池電壓的選擇必須與逆變器直流輸入電壓一致 。例如，一個12V逆變器必須選擇一個12V蓄電池
。

2．逆變器的輸出功率必須大于使用電器的功率 ，特別是對于啟動電源的電器，如冰箱、空調(diào)等
，還要留有較大的余量。

3．正負端子必須正確連接

逆變器接入直流電壓有正負號 。紅色為正極（＋），黑色為負極（－） ，電池上還標有正極和負極
，紅色為正極（＋），黑色為負極（－） ，接線必須為正極（紅）
，負極（黑）
。連接線直徑必須足夠粗，連接線的長度應盡量減少。

4．應放置在通風 、干燥處 ，注意防雨
，與周圍物體有20cm以上距離，遠離易燃易爆產(chǎn)品 ，不要將其他物品放在機器上放置或遮蓋
，使用環(huán)境溫度不大于40℃ 。

5．充電和逆變不能同時進行。也就是說，當逆變器不能將充電插頭插入逆變器輸出電路時
。

逆變器電路圖

上圖是一個簡單逆變器電路圖 ，其原理如下：

?C2是隔直電容，可以保護電路不過載
，R2是振教蕩調(diào)節(jié)電阻，大小為1-2歐 ，L1
，L2是初級線圈，L3
、L4是自振蕩線圈 ，L5是輸出線圈。

? 電源接通
，電流通過R2限流，流經(jīng)L3、L4中間抽頭 ，再經(jīng)兩頭尾抽頭到功率管基極導通功率管
，經(jīng)L1 、L2初級線圈，產(chǎn)生一次初級電流 ，再經(jīng)變壓器耦合
，在L5形成次級電流，第一次振蕩完成 。在L1
、L2形成電流同時 ，L3、L4也通過變壓器形成第二次感應電流，再次導通功率管
，這樣這個自激振蕩電路就這樣振蕩下去，直到斷電或管子燒壞
。

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