【48812】详解逆变器电路作业原理

  逆变器，别称为变流器、反流器，是一种可将直流电转化为沟通电的器材，由逆变桥、逻辑操控、滤波电路三大部分组成。

  它首要包含输入接口、电压发动回路、MOS开关管、PWM操控器、直流改换回路、反应回路、LC振动及输出回路、负载等部分，可分为半桥逆变器、全桥逆变器等。现在已广泛适用于空调、家庭影院、电脑、电视、抽油烟机、电扇、照明、录像机等设备中。

  它的作业原理流程是操控电路操控总体系的运转，逆变电路完结由直流电转化为沟通电的功用，滤波电路用于滤除不需要的信号，逆变器的作业进程便是这姿态的了。

  其间逆变电路的作业还可以细化为：首要，振动电路将直流电转化为沟通电;其次，线圈升压将不规矩沟通电变为方波沟通电;终究，整流使得沟通电经由方波变为正弦波沟通电。

  这儿介绍的逆变器(见图1)首要由MOS场效应管，一般电源变压器构成。其输出功率取决于MOS场效应管和电源变压器的功率，免除了烦琐的变压器绕制，合适电子爱好者业余制造中选用。下面介绍该逆变器的作业原理及制造进程。

  这儿选用六反相器CD4069构成方波信号发生器。电路中R1是补偿电阻，用于改进由于电源电压的改动而引起的振动频率不稳。电路的振动是经过电容C1充放电完结的。其振动频率为f=1/2.2RC。

  由于元件的差错，实践值会略有差异。其它剩余的反相器，输入端接地防止影响其它电路。

  由于方波信号发生器输出的振动信号电压最大振幅为0~5V，为充沛驱动电源开关电路，这儿用TR1、TR2将振动信号电压扩大至0~12V。如图3所示。

  下面简述一下用C-MOS场效应管(增强型MOS场效应管)组成的运用电路的作业进程(见图4)。

  电路将一个增强型P沟道MOS场效应管和一个增强型N沟道MOS场效应管组合在一起运用。当输入端为低电平时，P沟道MOS场效应管导通，输出端与电源正极接通。当输入端为高电平时，N沟道MOS场效应管导通，输出端与电源地接通。

  在该电路中，P沟道MOS场效应管和N沟道MOS场效应管总是在相反的状况下作业，其相位输入端和输出端相反。经过这一种作业方式咱们咱们可以获得较大的电流输出。一起由于漏电流的影响，使得栅压在还没有到0V，通常在栅极电压小于1到2V时，MOS场效应管既被关断。不同场效应管其关断电压略有不同。也正由于如此，使得该电路不会由于两管一起导通而形成电源短路。

  由以上剖析咱们咱们可以画出原理图中MOS场效应管电路部分的作业进程(见图5)。

  作业原理同前所述。这种低电压、大电流、频率为50Hz的交变信号经过变压器的低压绕组时，会在变压器的高压侧感应出高压沟通电压，完结直流到沟通的转化。这儿必需要分外留意的是，在某些情况下，如振动部分停止作业时，变压器的低压侧有时会有很大的电流经过，所以该电路的保险丝不能省掉或短接。

  逆变器用的变压器选用次级为12V、电流为10A、初级电压为220V的制品电源变压器。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。此刻假如经过10A电流时会有2.5W的功率耗费。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，此刻假如经过10A电流时耗费的功率为0.7W。

  由此咱们也可知在相同的作业电流情况下，2SJ471的发热量约为2SK2956的4倍。所以在考虑散热器时应留意这点。

  图8展现本文介绍的逆变器场效应管在散热器(100mm×100mm×17mm)上的方位散布和接法。虽然场效应管作业于开关状况时发热量不会很大，出于安全考虑这儿选用的散热器稍偏大。

  这儿测验用的输入电源选用内阻低、放电电流大(一般大于100A)的12V轿车电瓶，可为电路供给足够的输入功率。测验用负载为一般的电灯泡。

  测验的办法是经过改动负载巨细，并丈量此刻的输入电流、电压以及输出电压。输出电压随负荷的增大而下降，灯泡的耗费功率随电压改动而改动。咱们也可以终究靠核算找出输出电压和功率的联系。但实践上由于电灯泡的电阻会随受加在两头电压改动而改动，而且输出电压、电流也不是正弦波，所以这种的核算只能看作是预算。

  以负载为60W的电灯泡为例：假定灯泡的电阻不随电压改动而改动。由于R灯=V2/W=2102/60=735，所以在电压为208V时，W=V2/R=2082/735=58.9W.由此可折算出电压和功率的联系。经过测验，咱们得知当输出功率约为100W时，输入电流为10A.此刻输出电压为200V。