发布时间:2024-07-13 22:10:17 人气:
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。我想做一个自激试逆变器,但是我不知道变压器输入端的线圈怎么缠,求各位大神指导一下,
这个首先要处决于变压器的铁芯大小,我这里给你几组数据,如果你的变压器铁芯尺寸不符,可参考一下。应该没什么大问题。
(一)、铁芯长8.5、宽7、厚3.5CM:初级用1.8mm漆包线绕12*12圈,再用0.8mm漆包线绕6*6圈;次级用0.51漆包线绕350圈。
(二)、铁芯长7、宽6.5、厚2.5CM:初级用1.45mm漆包线绕18*18圈,再用0.38漆包线绕9*9圈;次级用0.47漆包线绕400圈。
(三)、铁芯长2.8、宽1.2、厚2.6CM;初级用1.2mm漆包线绕20*20圈,再用0.31漆包线绕10*10圈;初级用0.45漆包线绕530圈。
另外提醒一句,如果你是用U字型铁芯的,当一边铁芯插入后,先垫上纸片,再插另一边。
以上供你参考,祝你成功!
各种容量变压器高压侧直流电阻值分别是多少?
变压器的直流电阻不确定,跟设计有关,测量时和环境温度、测量方法、器身温度、使用仪表等有关。对变压器的直流电阻也没有要求,但是对变压器的三相直流电阻值之间有要求,规范要求,1600KVA以上的变压器,各相线圈的直流电阻值相互间的差别不应大于三相平均值的2%。在发电机部分,电厂(水电火电)的机组一般都为25千伏电压的发电机,这个电压远远低于主电网电压,因此也需要升压,而如此大的功率制造逆变电路显然太贵,因此使用工频变压器在50HZ或60HZ下变压是造价最低的了。
扩展资料:
铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。为了减少铁内涡流和磁滞损耗,铁心由涂漆的硅钢片叠压而成;两个线圈之间没有电的联系,线圈由绝缘铜线(或铝线)绕成。一个线圈接交流电源称为初级线圈(或原线圈)。
另一个线圈接用电器称为次级线圈(或副线圈)。实际的变压器是很复杂的,不可避免地存在铜损(线圈电阻发热)、铁损(铁心发热)和漏磁(经空气闭合的磁感应线)等,为了简化讨论这里只介绍理想变压器。
理想变压器成立的条件是:忽略漏磁通,忽略原、副线圈的电阻,忽略铁心的损耗,忽略空载电流(副线圈开路原线圈线圈中的电流)。
百度百科-变压器
12V转220V800W的逆变器变压器线圈怎么绕,请高手们帮帮忙!
这里电压的转换与功率800W没有关系。在旧的变压器中确定原、副线圈的位置,进行线圈的绕线时,需要注意的是原线圈与副线圈的匝数比等于电压比为12V:220V,即:3:55,其他位置保持不变,这样就能保证导线两端的电压由12v变成220v。
需要注意的是,这里电压的转换与功率800W没有关系。变压器只改变了电压的大小。
扩展资料:
变压器原理:
变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。当变压器的原线圈接在交流电源上时,铁心中便产生交变磁通,交变磁通用φ表示。原、副线圈中的φ是相同的,φ也是简谐函数,表为φ=φmsinωt。由法拉第电磁感应定律可知,原、副线圈中的感应电动势为e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。
式中N1、N2为原、副线圈的匝数。由图可知U1=-e1,U2=e2(原线圈物理量用下角标1表示,副线圈物理量用下角标2表示),其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,称变压器的变比。
由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k,即变压器原、副线圈电压有效值之比,等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为π。
百度百科-变压器
逆变器制作步骤详解
在讲解逆变器的制作步骤之前,我们先来了解下什么是逆变器。逆变器简单来说就是把直流电变成交流电。它广泛应用于空调、家庭影院、电动缝纫机、电脑、电视、洗衣机、冰箱、风扇、抽油烟机等很多地方。将逆变器连接蓄电池安装在汽车上,可以在外出的时候在汽车内使用各种电器。手机、电脑、数码相机、照明灯、电动剃须刀、车载冰箱等都可以使用。大体了解了逆变器,我们下面来介绍下它的制作步骤。 以制作600W的正弦波逆变器为例开始介绍。一、主要部件的制作和采购
1.SPWM主芯片
2.主变压器
主变压器是制作逆变器成功与否的关健,本机主变用的磁芯为EE55,材质PC40,我在杭州电子市场买到了一种质量很好的骨架,立式的,脚位11加11,脚粗1.2MM。绕制数据:初级2T加2T,用10根0.93的线。初级导线总面积为6.8平方MM,次级为0.93线一根,绕60T。
二、绕前准备
先准备骨架,把骨架上22个引脚,剪去4个,下面红圈处就是表示已经剪去的脚。上面二个独立的脚是高压绕组用的,远离下面的脚有利于绝缘,中间及下面的脚是低压绕组用的,左边是一个绕组2圈,右边是另一个绕组2圈。
三、绕制步骤A),先绕二分之一的高压绕组(次级),先在骨架上用高温胶带粘一层,这样做是为了防止导线打滑,用一根0.93线绕一层,约30圈(注意的是,高压绕组的线头要做好绝缘,我是套进一小段热缩套管,用打火机烤一下,就紧紧包在线头上了),再用胶带固定住线头,不要让它散出来,并在高压绕组的外面用高温胶带包三层。
B),下面就可以绕低压绕组了(初级),低压绕组分成二层绕,也就是每一层是2加2,用5根线并绕。
C),再继续绕高压绕组,绕完另外的30圈,要注意的是,这30圈要和里面的30圈绕向相同,这点很关健。如果一层绕不下,就把剩下几圈再绕一层。D),绕完高压绕组后,在外面用高温胶带包三层,就把低压绕组原先留在上面的线头折下来(见图三),准备焊在骨架的脚上。去漆可以用脱漆剂,用棉签沾一点脱漆剂,抹在线头上,过一会儿,漆就掉下来了,就可以焊了。
D),再后在整个绕组的外面包几层高温胶带,绕好的线包外观要饱满平整。
E),现在可以插磁芯了,插磁芯之前要对磁芯的对接面做清洁处理,我是用胶带粘几下,把磁芯对接面的粉末全清洁干净,插入磁芯,用胶带扎紧,有条件的话对磁芯对接处用胶水做固定。
四、AC输出滤波磁环
磁环是采用直径40MM的铁硅铝磁环,用1.18的线,在上面穿绕90圈,线长约4.5米,如果用导磁率为125的磁环,电感量大约在1.5mH,用导磁度为90的磁环,电感量大约在1mH左右。我做过试验,用二个这样的磁环,每个电感量在0.7mH以上就可以正常工作了。绕制时分二层,第一层,45圈,因为磁环外圈和内圈的周长不同,所以第一层绕时,内圈的线要紧密排列,而外圈的线是每圈之间留有一个空隙的。绕第二层时,内圈是叠在第一层线上,外圈是嵌在第一层线的空隙中,这样绕出来的线圈才好看。当然,好象是否好看,也不影响使用。注意,绕这个磁环时,一定要戴手套,否则,导线会让你勒出血泡的。
五、散热风扇本机前级功率管和H桥的功率管都用风扇散热,这是一种小型仪表风扇,比电脑上的CPU风扇还要小一点,实验证明,在600W输出的情况下,H桥的4个功率管散热不成问题,但前级的二个功率管好象散热不够一点,如果有可能,最好用大一点的风扇。
六、安装与调试
本机的安装调试并不复杂,但安装前必须做到二点:
1.所有元器件必须是好的,器件的耐压和工作电流一定要够,尽可能用新器件,有条件的话装前对元器件作一番测试。
2.PCB质量一定要好,装前最好仔细地检查一下,有没有铜箔毛刺引起的短路等。
以上内容就是逆变器的制作步骤,朋友们可以参考一下。不过在制作的过程中,可能会出现电流300W以下没问题,300W以上,就会烧掉H桥管子或者其他东西。这个时候的解决办法是加强高压直流和SPWM板电源的滤波就能够恢复正常了。了解了逆变器的制作过程,大家可以尝试自己做一个实验。一般功率小点的就可以了,一般功率小点容易成功,即可以做实验也有一定的实用性。土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”,还有装修避坑攻略!点击此链接:/yezhu/zxbj-cszy.phpto8to_from=seo_zhidao_m_jiare&wb,就能免费领取哦~
逆变器的选线?
逆变器
初级线圈绕外,次级线圈绕内。
变压器
初级线圈绕内,次级线圈绕外。
共同点就是粗线绕外,细线绕内,
你的这个问法说明你做的是简易式逆变器,输出的电源参数标准不高,一般来讲在输出线圈匝数不确定情况下你可以多绕几圈,中间多留几个抽头,做好后用万用表测量你的输出电压,哪个适合你就用那一个,这样做出来的电源输出电压的频率一般偏高,如果你用来带动电视机,电脑,电热水器等等用电器的时候没问题,但是带动电风扇的时候就出问题了,电风扇只是嗡嗡的响就是不转,你要有心理准备,现在逆变器也不贵,如果你做的目的是使用那么你就买一个,如果你是一个无线电爱好者,那你就可以动手做了,这事是我的个人建议。
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