推挽逆变器发热

简单的逆变器电路分析

       这里介绍的逆变器（见图）主要由MOS场效应管，普通电源变压器构成。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，适合电子爱好者业余制作中采用。下面介绍该逆变器的工作原理及制作过程。

电路图

       工作原理

这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。

       方波信号发生器（见图3）

       这里采用六反相器CD4069构成方波信号发生器。电路中R1是补偿电阻，用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。电路的振荡是通过电容C1充放电完成的。其振荡频率为f=1/2.2RC。图示电路的最大频率为：fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。由于元件的误差，实际值会略有差异。其它多余的反相器，输入端接地避免影响其它电路。

       场效应管驱动电路

这里采用六反相器CD4069构成方波信号发生器。电路中R1是补偿电阻，用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。电路的振荡是通过电容C1充放电完成的。其振荡频率为f=1/2.2RC。图示电路的最大频率为：fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。由于元件的误差，实际值会略有差异。其它多余的反相器，输入端接地避免影响其它电路。

       场效应管驱动电路

       由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大振幅为0~5V，为充分驱动电源开关电路，这里用TR1、TR2将振荡信号电压放大至0~12V。如图4所示。

       MOS场效应管电源开关电路。

       这是该装置的核心，在介绍该部分工作原理之前，先简单解释一下MOS场效应管的工作原理。

       图5

MOS场效应管也被称为MOSFET，既MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor（金属氧化物半导体场效应管）的缩写。它一般有耗尽型和增强型两种。本文使用的为增强型MOS场效应管，其内部结构见图5。它可分为NPN型PNP型。NPN型通常称为N沟道型，PNP型也叫P沟道型。由图可看出，对于N沟道的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上，同样对于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。我们知道一般三极管是由输入的电流控制输出的电流。但对于场效应管，其输出电流是由输入的电压（或称电场）控制，可以认为输入电流极小或没有输入电流，这使得该器件有很高的输入阻抗，同时这也是我们称之为场效应管的原因。

       图6

       为解释MOS场效应管的工作原理，我们先了解一下仅含有一个P—N结的二极管的工作过程。如图6所示，我们知道在二极管加上正向电压（P端接正极，N端接负极）时，二极管导通，其PN结有电流通过。这是因为在P型半导体端为正电压时，N型半导体内的负电子被吸引而涌向加有正电压的P型半导体端，而P型半导体端内的正电子则朝N型半导体端运动，从而形成导通电流。同理，当二极管加上反向电压（P端接负极，N端接正极）时，这时在P型半导体端为负电压，正电子被聚集在P型半导体端，负电子则聚集在N型半导体端，电子不移动，其PN结没有电流通过，二极管截止。

       图7a图7b

       对于场效应管（见图7），在栅极没有电压时，由前面分析可知，在源极与漏极之间不会有电流流过，此时场效应管处与截止状态（图7a）。当有一个正电压加在N沟道的MOS场效应管栅极上时，由于电场的作用，此时N型半导体的源极和漏极的负电子被吸引出来而涌向栅极，但由于氧化膜的阻挡，使得电子聚集在两个N沟道之间的P型半导体中（见图7b），从而形成电流，使源极和漏极之间导通。我们也可以想像为两个N型半导体之间为一条沟，栅极电压的建立相当于为它们之间搭了一座桥梁，该桥的大小由栅压的大小决定。图8给出了P沟道的MOS场效应管的工作过程，其工作原理类似这里不再重复。

       图8

下面简述一下用C-MOS场效应管（增强型MOS场效应管）组成的应用电路的工作过程（见图9）。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使用。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态下工作，其相位输入端和输出端相反。通过这种工作方式我们可以获得较大的电流输出。同时由于漏电流的影响，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。也正因为如此，使得该电路不会因为两管同时导通而造成电源短路。

       由以上分析我们可以画出原理图中MOS场效应管电路部分的工作过程（见图10）。工作原理同前所述。这种低电压、大电流、频率为50Hz的交变信号通过变压器的低压绕组时，会在变压器的高压侧感应出高压交流电压，完成直流到交流的转换。这里需要注意的是，在某些情况下，如振荡部分停止工作时，变压器的低压侧有时会有很大的电流通过，所以该电路的保险丝不能省略或短接。

       制作要点

电路板见图11。所用元器件可参考图12。逆变器用的变压器采用次级为12V、电流为10A、初级电压为220V的成品电源变压器。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。此时如果通过10A电流时会有2.5W的功率消耗。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，此时如果通过10A电流时消耗的功率为0.7W。由此我们也可知在同样的工作电流情况下，2SJ471的发热量约为2SK2956的4倍。所以在考虑散热器时应注意这点。图13展示本文介绍的逆变器场效应管在散热器（100mm×100mm×17mm）上的位置分布和接法。尽管场效应管工作于开关状态时发热量不会很大，出于安全考虑这里选用的散热器稍偏大。

       逆变器的性能测试

测试电路见图14。这里测试用的输入电源采用内阻低、放电电流大（一般大于100A）的12V汽车电瓶，可为电路提供充足的输入功率。测试用负载为普通的电灯泡。测试的方法是通过改变负载大小，并测量此时的输入电流、电压以及输出电压。其测试结果见电压、电流曲线关系图（图15a）。可以看出，输出电压随负荷的增大而下降，灯泡的消耗功率随电压变化而改变。我们也可以通过计算找出输出电压和功率的关系。但实际上由于电灯泡的电阻会随受加在两端电压变化而改变，并且输出电压、电流也不是正弦波，所以这种的计算只能看作是估算。以负载为60W的电灯泡为例：

假设灯泡的电阻不随电压变化而改变。因为R灯=V2/W=2102/60=735Ω，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关系。通过测试，我们发现当输出功率约为100W时，输入电流为10A。此时输出电压为200V。

推挽逆变电路工作的原理是什么

       推挽逆变器是一种常用于交流-直流转换的逆变电路。它通过对半波控制输入电压，并在每个半波中使用推挽动作来控制输出电压。

       工作原理:

       1.一个按照一定频率进行半波控制的二极管将交流电源的输入电压转换为相应的半波电压。

       2.一个可控硅（如MOSFET或IGBT）通过控制其导通时间来对半波电压进行推挽动作。这样可以调节输出电压的幅度和相位。

       3.通过对多个半波电压进行累加以形成完整的交流周期，输出电压就成为了一个直流电压。

       这种方式能够有效地转换电压，但由于每个半波电压都需要单独控制，因此推挽逆变器的控制和调节相对比较复杂。

逆变器的功能或用处

       逆变器（又称反流器、反用换流器；Inverter）是一个利用高频桥式电路将直流电（DC）变换成交流电（AC）的电子器件，其目的与整流器相反（AC转DC）；逆变器（Inverter）及整流器（Rectifier）皆为换流器/逆变器（Converter）的其中一种。

       根据逆变器的电路形式与输出的交流信号，可分为半桥逆变器、全桥逆变器和三相桥式逆变器。

扩展资料

       逆变器在工作时其本身也要消耗一部分电力，因此，它的输入功率要大于它的输出功率。逆变器的效率即是逆变器输出功率与输入功率之比，即逆变器效率为输出功率比上输入功率。如一台逆变器输入了100瓦的直流电，输出了90瓦的交流电，那么，它的效率就是90%。

       逆变器使用范围：

       1、使用办公设备(如：电脑、传真机、打印机、扫描仪等);

       2、使用生活电器(如：游戏机、DVD、音响、摄像机、电风扇、照明灯具等);

       3、或需要给电池(手机、电动剃须刀、数码相机、摄像机等电池)充电时;

       百度百科—逆变器

SG3525驱动的逆变器一边场管发烫严重，怎么回事；接在12V电源的电容冒烟爆炸了，什么原因

       推挽逆变器吧？

       极性接错？电容爆炸是非常有可能的

       MOS有反向寄生二极管存在，反向安装管子相当于短路

       或初级线圈不对称，推挽逆变器死区时间太短造成上下桥臂短路，

       （不过那样子的话管子直接就飞了）

推挽逆变器效率多高

       90%。推挽逆变器的效率就是逆变器输入功率与输出功率之比，光伏逆变器的标称效率是指纯阻负载，推挽逆变器效率在90%。推挽电路是指：由两个管子做正、负（对称）推动变压器升压的电路，叫做推挽。

推挽逆变器电容发烫

你是想问推挽逆变器电容发烫的原因吧，是充放充电频率高。

       据查百度百科，逆变器前级电容的作用是用储能维持直流母线电压，发烫的主要原因是充放电频效率高。

       推挽电路是指由两个管子做正、负对称推动变压器升压的电路，叫做推挽。

逆变器主板发热量大在前级还是后级

       前级。逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220v,50hz正弦波）。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。逆变器是一种dctoac的变压器，它其实与转化器是一种电压逆变的过程。传统的逆变器前级由于采用推挽拓扑设计，容易造成逆变器效率低，开关管寿命短。逆变器主板发热量大集中在前级，而逆变器后级越做越强悍，反倒过来容易烧的都是前级，大多数都是前级欠压保护不当损坏。

逆变电源中的功率管发热严重怎么办？

       逆变电源中的功率管发热严重，应检查是否所带负载超出了它允许功率，或者降温风扇是否损坏，电路本身出现问题。

       作为逆变电源，在设计电路时，会根据它的最大功率选择功率管的，在功率比较大情况下，会安装风扇给功率管强迫降温，所以不会造成功率管发热严重。

       出现功率管严重发热，就应该断开负载，试试是否温度可以降下来，可以就是一超出了它的负载功率，或者用电器有问题。温度不能降下来，说明逆变电源本身有问题，可以检查降温风扇工作是否正常，或者检修内逆变电源内部的元器件。

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