逆變器電路圖和詳細(xì)原理

逆變器原理如下：

逆變器是一種直流-交流的變壓器，實(shí)際上 ，它和轉(zhuǎn)換器一樣，都是一個(gè)電壓倒置的過程。變換器是把電網(wǎng)中的 AC電壓轉(zhuǎn)化皮啟培成12 V的穩(wěn)壓 DC
，燃唯而逆變器則是把 AdaAH er的12 V DC變換成高頻率的 AC，兩者都使用了更常用的AH M技術(shù) 。

相關(guān)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的旁或交流電源 ，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(gè)“移動(dòng)”的年代 ，手機(jī)辦公室 、手機(jī)通信、手機(jī)休閑
、娛樂
，在運(yùn)動(dòng)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
。

簡單的逆變器電路圖分析

這里介紹3.7v逆變器電路圖的逆變器（見圖）主要由MOS?場(chǎng)效應(yīng)管3.7v逆變器電路圖，普通電源變壓器構(gòu)成。其輸出功率取決于MOS?場(chǎng)效應(yīng)管和電源變壓器的功率 ，免除3.7v逆變器電路圖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(xì)介紹這個(gè)逆變器的工作原理。

方波信號(hào)發(fā)生器（見圖3）

這里采用六反相器CD4069構(gòu)成方波信號(hào)發(fā)生器 。電路中R1是補(bǔ)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(shí)際值會(huì)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(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路

這里采用六反相器CD4069構(gòu)成方波信號(hào)發(fā)生器
。電路中R1是補(bǔ)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(shí)際值會(huì)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(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路

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

MOS場(chǎng)效應(yīng)管電源開關(guān)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(chǎng)效應(yīng)管的工作原理
。

圖5

MOS?場(chǎng)效應(yīng)管也被稱為MOS?FET，?既Metal?Oxide?Semiconductor?Field?Effect?Transistor（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管）的縮寫。它一般有耗盡型和增強(qiáng)型兩種 。本文使用的為增強(qiáng)型MOS?場(chǎng)效應(yīng)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(duì)于N溝道的場(chǎng)效應(yīng)管其源極和漏極接在N型半導(dǎo)體上 ，同樣對(duì)于P溝道的場(chǎng)效做亮應(yīng)管其源極和漏極則接在P型半導(dǎo)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(duì)于場(chǎng)效應(yīng)管
，其輸出電流是由輸入的電壓（或稱電場(chǎng)）控制，可以認(rèn)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(shí)這也是我們稱之為場(chǎng)效應(yīng)管的原因 。

圖6

為解釋MOS?場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理
，我們先了解一下僅含有一個(gè)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(fù)極）時(shí)
，二極管導(dǎo)通，其PN結(jié)有電流通過
。這是因?yàn)樵赑型半導(dǎo)體端為正電壓時(shí) ，N型半導(dǎo)體內(nèi)的負(fù)電子被吸引而涌向加有正電壓的P型半導(dǎo)體端
，而P型半導(dǎo)體端內(nèi)的正電子則朝N型半導(dǎo)體端運(yùn)動(dòng)，從而形成導(dǎo)通電流。同理 ，當(dāng)二極管加上反向電壓（P端接負(fù)極
，N端接正極）時(shí)，這時(shí)在P型半導(dǎo)體端為負(fù)電壓 ，正電子被聚集在P型半導(dǎo)體端
，負(fù)電子則聚集在N型半導(dǎo)體端，電子不移動(dòng) ，其PN結(jié)沒有電流通過，二極管截止 。

圖7a????????????????????????????????????????????????????????冊(cè)搏???????????圖7b

對(duì)于場(chǎng)效應(yīng)管（見圖7）
，在柵極沒有電壓時(shí)，由前面分析可知 ，在源極與漏極之間不會(huì)有電流流過
，此時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管處與截止?fàn)顟B(tài)（圖7a）
。當(dāng)有一個(gè)正電壓加在N溝道的MOS?場(chǎng)效應(yīng)管柵極上時(shí)，由于電場(chǎng)的作用 ，此時(shí)N型半導(dǎo)體的源極和漏極的負(fù)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(gè)N溝道之間的P型半導(dǎo)體中（見圖7b） ，從而形成電流
，使源極和漏極之間導(dǎo)通。我們也可以想像為兩個(gè)N型半導(dǎo)體之間為一條溝，柵極電壓的建立相當(dāng)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(chǎng)效應(yīng)管的工作過程
，其工作原理類似這里不再重復(fù)
。

圖8

下面簡述一下用C-MOS場(chǎng)效應(yīng)管（增強(qiáng)型MOS?場(chǎng)效應(yīng)管）組成的應(yīng)用電路的工作過程（見圖9）。電州胡祥路將一個(gè)增強(qiáng)型P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管和一個(gè)增強(qiáng)型N溝道?MOS場(chǎng)效應(yīng)管組合在一起使用 。當(dāng)輸入端為低電平時(shí)，P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通 ，輸出端與電源正極接通
。當(dāng)輸入端為高電平時(shí)，N溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通
，輸出端與電源地接通。在該電路中，P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管和N溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)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(shí)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(shí) ，MOS場(chǎng)效應(yīng)管既被關(guān)斷。不同場(chǎng)效應(yīng)管其關(guān)斷電壓略有不同 。也正因?yàn)槿绱?
，使得該電路不會(huì)因?yàn)閮晒芡瑫r(shí)導(dǎo)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(chǎng)效應(yīng)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(hào)通過變壓器的低壓繞組時(shí)，會(huì)在變壓器的高壓側(cè)感應(yīng)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(shí) ，變壓器的低壓側(cè)有時(shí)會(huì)有很大的電流通過
，所以該電路的保險(xiǎn)絲不能省略或短接
。

制作要點(diǎn)

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(jí)為12V、電流為10A 、初級(jí)電壓為220V的成品電源變壓器
。P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管（2SJ471）最大漏極電流為30A，在場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通時(shí) ，漏-源極間電阻為25毫歐。此時(shí)如果通過10A電流時(shí)會(huì)有2.5W的功率消耗 。N溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管（2SK2956）最大漏極電流為50A，場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通時(shí)
，漏-源極間電阻為7毫歐，此時(shí)如果通過10A電流時(shí)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(shí)應(yīng)注意這點(diǎn) 。圖13展示本文介紹的逆變器場(chǎng)效應(yīng)管在散熱器（100mm×100mm×17mm）上的位置分布和接法
。盡管場(chǎng)效應(yīng)管工作于開關(guān)狀態(tài)時(shí)發(fā)熱量不會(huì)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(cè)試

測(cè)試電路見圖14 。這里測(cè)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(cè)試用負(fù)載為普通的電燈泡
。測(cè)試的方法是通過改變負(fù)載大小 ，并測(cè)量此時(shí)的輸入電流、電壓以及輸出電壓。其測(cè)試結(jié)果見電壓 、電流曲線關(guān)系圖（圖15a） 。可以看出
，輸出電壓隨負(fù)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(jì)算找出輸出電壓和功率的關(guān)系。但實(shí)際上由于電燈泡的電阻會(huì)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(jì)算只能看作是估算 。以負(fù)載為60W的電燈泡為例：

假設(shè)燈泡的電阻不隨電壓變化而改變
。因?yàn)镽燈=V2/W=2102/60=735Ω，所以在電壓為208V時(shí) ，W=V2/R=2082/735=58.9W。由此可折算出電壓和功率的關(guān)系 。通過測(cè)試
，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)輸出功率約為100W時(shí)，輸入電流為10A
。此時(shí)輸出電壓為200V。

逆變器電路圖

上圖是一個(gè)簡單逆變器電路圖3.7v逆變器電路圖 ，其原理如下3.7v逆變器電路圖：

?C2是隔直電容3.7v逆變器電路圖，可以保護(hù)電路不過載搜差
，R2是振教蕩調(diào)節(jié)電阻，大小為1-2歐 ，L1
，L2是初級(jí)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限世弊皮流，流經(jīng)L3 、L4中間抽頭 ，再經(jīng)兩頭尾抽頭到功率管基極導(dǎo)通功率管
，經(jīng)L1
、L2初級(jí)線圈，產(chǎn)生一次初級(jí)電流 ，再經(jīng)變壓器耦合
，在L5形成次級(jí)電流，第一次振蕩完成
。在L1、L2形成電流同時(shí) ，L3 、L4也通過變壓器形成第二次感應(yīng)電流，再次導(dǎo)通功率管
，這樣這個(gè)自激振蕩電路就這樣振蕩下去，直到斷電或管子燒壞。卜嫌

3.7v逆變器電路圖的介紹就聊到這里吧 ，感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容
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