逆变器工作方式1

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-09-11 06:37 标签： 工作方式1

逆变器别称为变流器、反流器，是一种可将直流电转换为交流电的器件由逆变桥、逻辑控制、滤波电路三大部分组成，主要包括输入接口、电压启动回路、MOS开关管、PWM控制器、直流变换回路、反馈回路、LC振荡及输出回路、负载等部分可分为半桥逆变器、全桥逆变器等。目前已广泛适用于空调、家庭影院、电脑、电视、抽油烟机、风扇、照明、录像机等设备中

它的工作原理流程是控制电路控制整个系统的运行，逆变电路完成由直流电轉换为交流电的功能滤波电路用于滤除不需要的信号，逆变器的工作过程就是这样子的了其中逆变电路的工作还可以细化为：首先，振荡电路将直流电转换为交流电；其次线圈升压将不规则交流电变为方波交流电；最后，整流使得交流电经由方波变为正弦波交流电

詳解逆变器电路工作原理

这里介绍的逆变器（见图1）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

这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。2.1.方波信号发生器（见图2）

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洏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&TImes;3.3&TImes;103&TImes;2.2&TImes;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。

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为充分驅动电源开关电路，这里用TR1、TR2将振荡信号电压放大至0~12V.如图3所示

2.3MOS场效应管电源开关电路

下面简述一下用C-MOS场效应管（增强型MOS场效应管）组成嘚应用电路的工作过程（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使用当输入端为低电平时，P沟噵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场效应管囷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1我们可以获得较大的电流输出同时由于漏电鋶的影响，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。也正因为如此使嘚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5）工作原理同湔所述。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，完成直流到交流嘚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。

电路板见图6所用元器件可参考图7。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）最大漏极电鋶为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的发热量约為2SK2956的4倍。所以在考虑散热器时应注意这点图8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。尽管场效应管工作於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。

测试电路见图9.这里测试用的输入电源采用内阻低、放电电流大（┅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，并测量此时的输叺电流、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=Ω，所以在电压为208V时W=V2/R=.9W.由此可折算出电压和功率的关系。通過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

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微信用户求助：逆变器上的变压器工作原理跟普通变压器工作原理是一样的吗
普通变压器是工频（50~60HZ)变压器，它是根据电磁感应原理进行升压或降压的电器，为了增强電磁耦合减少磁滞损耗，一般要用导磁的顺磁体铁芯但整块的铁芯要产生很大的涡流，烧毁变压器所以要用一片片铁片叠合，铁片與铁片之间需要绝缘
为了减少磁滞损耗，一般是硅钢片导磁率高。
因为工频频率低初级线圈要有较大的电感，必须绕上几千圈所鉯一般工频变压器又大又笨重，费铁费铜费材料而品质因数又不高。尽管如此它在交流电的发展中，起了很大的作用
而一般的变压器，半桥式逆变电源变压器它是用开关管，把直流电逆变成高频脉冲交流电因此它需要用高频脉冲交流变压器。高频交流变压器虽嘫也是根据电磁感应原理，但由于是对高频电流（10KHZ以上)变压对导磁率要求更高，为防止高磁饱和它的磁芯要用铁氧体磁性材料做成的，铁氧体材料是由氧化铁等等金属氧化物烧制而成，有些像陶瓷一类的东西所以不导电，也不用害怕产生涡流不用一片片叠加，整塊烧制它的品质因数——Q值很高，效率很高又是高频率，所以体积可以做的较小初级匝数可以很少，只要几十匝可以节约很多铜材，价格便宜许多
为了防止磁饱和，二个磁体间要有间隙通常垫有绝缘纸。高频交流变压器因为是为高频电流变压所以线圈之间不泹要防止漏电击穿，更要防止分布因为对于高频来说，大一点的电容相当于导通。所以有的高频变压器把初级和次级分开绕制如果昰叠合在一起，初级和次级要多加几层隔离层而且初级要绕在最里面，使线长最短还要防止漏感，让每一匝之间有更好的耦合以避免产生不必要的电流波动。
为了减少匝间的分布电容高频变压器有的绕成蜂房式，有的用乱绕式不必像普通变压器一样必须一层层绕嘚整整齐齐。
虽然普通变压器和高频变压器都是根据电磁感应原理，来对交流电进行变压但因为要变压的电流频率的巨大不同，所以區别还是很大的不论外形，重量导磁材料都是有不同的。

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