逆變器由逆變電路、邏輯控制電路、濾波電路三大部分組成,主要包括輸入接口、電壓啟動回路、MOS開關管、PWM控制器、直流變換回路、反饋回路、LC振蕩及輸出回路、負載等部分。控制電路控制整個系統的運行,逆變電路完成由直流電轉換為交流電的功能,濾波電路用于濾除不需要的信號,逆變器的工作過程就是這樣子的了。其中逆變電路的工作還可以細化為:首先,振蕩電路將直流電轉換為交流電;其次,線圈升壓將不規則交流電變為方波交流電;最后,整流使得交流電經由方波變為正弦波交流電。
1、轉換效率高、啟動快;
2、安全性能好:產品具備短路、過載、過/欠電壓、超溫5種保護功能;
3、物理性能良好:產品采用全鋁質外殼,散熱性能好,表面硬氧化處理,耐摩擦性能好,并可抗一定外力的擠壓或碰擊;
4、帶負載適應性與穩定性強
變壓器可選用一個100W機床控制變壓器,將變壓器鐵芯拆開,再將次級線圈拆下來,并記錄匝數,以便于計算每伏圈數。然后用φ1.35mm的漆包線重新繞次級線圈,先繞一個22V的主線圈,在中間抽頭,再用φ0.47的漆包線繞兩個4V的反饋線圈,線圈的層間用較厚的牛皮紙絕緣。線圈繞好后插上鐵芯,將兩個4V次級分別和主線圈連在一起,注意頭尾的別接反了。可通電測電壓,如果4V線圈和主線圈連接后電壓增加說明連接正確,反之就是錯的,可換一下接頭就可以了。
與4V線圈串聯的兩個電阻R2、R3可用電阻絲制作,可根據輸出功率大小選擇電阻的大小,一般為幾歐姆,輸出功率大時,電阻越小,偏流電阻用1W300Ω的電阻,不接這個電阻也能工作,但由于管子的參數不一致有時不起振,最好接一個。三極管的選擇:每邊用三只3DD15并聯,共用六只管子,電路連接好后檢查無錯誤,就可以通電調整了,接上蓄電池,找一個100W的白熾燈做負載,打開開關,燈泡應該能正常發光,如果不能正常發光,可減小基極的電阻,直到能正常發光為止,再接上彩電看能否正常啟動,不能正常啟動也是減小基極的電阻,調整完畢后就可以正常使用了。
只用4個元件的逆變器,制作簡單,用于普通照明不錯。R1、R2根據三極管和變壓器的不同在1.2k~4.7k之間選用;三極管無特殊要求根據變壓器的容量選擇,容量大就用功率大點的;變壓器可用普通控制變壓器,只要有兩組12V就行。選用500W機床控制變壓器0v-12V-24V,三極管用的達林頓管MJ11032,電阻4.7k。(輸出的是方波,不適合要求較高的場合)。
主要由MOS場效應管,普通電源變壓器構成。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,適合電子愛好者業余制作中采用。
這里采用六反相器CD4069構成方波信號發生器。電路中R1是補償電阻,用于改善由于電源電壓的變化而引起的振蕩頻率不穩。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&TImes;3.3&TImes;103&TImes;2.2&TImes;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。
由于方波信號發生器輸出的振蕩信號電壓最大振幅為0~5V,為充分驅動電源開關電路,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)組成的應用電路的工作過程。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
這是一種性能優良的家用逆變電源電路圖,材料易取,輸出功率150W.本電路設計頻率為300Hz左右,目的是縮小逆變變壓器的體積、重量。輸出波形方波。這款逆變電源可以用在停電時家庭照明,電子鎮流器的日光燈,開關電源的家用電器等其他方面。
電容器C1、C2用滌綸電容,三極管BG1-BG5可以用9013:40V0.1A0.5W;BG6-BG7可以用場效應管IRF150:100V40A150W0.055歐姆。先不接功率管,測A點、B點對地的電壓,調整R1或R2使A、B兩個點的電壓要相同,這樣才能輸出的方波對稱,靜態電流也最少。
安裝時要注意下列事項:BG6、BG7的焊接,必須用接地良好的電烙鐵或切斷電源后再焊接。大電流要用直徑2.5MM以上的粗導線連接,并且連線盡量短,電瓶電壓12V、容量12AH以上。功率管要加適當的散熱片,例如用100*100*3MM鋁板散熱。如果你要增加功率,增加同型號的功率管并聯使用,相應地增加變壓器的功率。
本逆變器輸入端為汽車蓄電池(+12V,4.5Ah),輸出端為工頻方波電壓(50Hz,220V)。其系統主電路和控制電路框圖如圖1所示,采用了典型的二級變換,即DC/DC變換和DC/AC逆變。12V直流電壓通過推挽式變換逆變為高頻方波,經高頻升壓變壓器升壓,再整流濾波得到一個穩定的約320V直流電壓;然后再由橋式變換以方波逆變的方式,將穩定的直流電壓逆變成有效值稍大于220V的方波電壓,以驅動負載。為保證系統的可靠運行,分別采集了DC高壓側電壓信號、電流信號及蓄電池電壓信號,送入SG3525A,通過調整驅動脈沖的占空比或關斷脈沖來實現電壓調節、過流保護及欠壓保護等功能。
圖 系統主電路和控制電路框圖
振蕩頻率的確定:振蕩頻率由三個外部元件RT、CT和RD設置,分別接在6、5、7引腳上。振蕩頻率為fOSC=1/CT(0.7RT+3RD),其中,0.7RTCT為定時電容充電時間,3RDCT為定時電容放電時間。為了使分頻分相電路取得50Hz振蕩頻率,本設計設定振蕩頻率為51.2kHz,取CT=2000pF,RT=10kΩ,RD=922Ω。
輸出脈寬的調整:PWM脈沖寬度由引腳9和引腳8中電平較低的一端控制。芯片內部的誤差放大器U1將電壓反饋信號與基準電壓信號偏差放大后送入比較器U2的反向輸入端,比較器正向輸入端的輸入則來自電容器CT上的鋸齒波,兩者做比較后輸出方波脈沖來控制SG3525A內部輸出功放管的占空比。本設計中將8引腳經電容接地,9引腳接DC/DC高壓直流電壓的反饋電壓,由此調整輸出直流電壓的穩定。
圖 輸出直流高壓調節原理圖
圖中,U1為SG3525A中的誤差放大器,1、2、9分別為芯片管腳,R1~R7、C1、C2均為外接電阻電容。SG3525A的16引腳輸出5V參考電壓。電阻R3、R4及U1構成反比例運算器,R4/R3為其靜態放大倍數,其值越大控制精度越高。但放大倍數太大將引起振蕩,因此引入C1和R5使誤差放大器成為不完全比例積分控制器,此時靜態誤差放大倍數不變,動態誤差放大倍數減小,既不影響控制精度,又避免過沖引起振蕩。