1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。DC12VAC220V逆變電路-HYPERLINKt_blank百度空間|HYPERLINK/t_blank百度首頁(yè)|HYPERLINK/?login&tpl=sp&tpl_reg=sp&u=%2Fccjdwxw%2Fblog%2Fitem%2Fa23b57967ad78b6a55fb962d%252Ehtml登錄HYPERLINK/ccjdwxwoccjdwxw的空間/ccjdwxw春春電腦家電維修中心專(zhuān)業(yè)的芯片級(jí)硬件維修HYPERLINK/ccjdwxw主頁(yè)HYPERLINK/ccjdwxw/blo

2、g博客HYPERLINK/ccjdwxw/album相冊(cè)|HYPERLINK/ccjdwxw/profile個(gè)人檔案|HYPERLINK/ccjdwxw/friends好友查看文章DC12VAC220V逆變電路2009年01月24日星期六03:10DC12VAC220V逆變電路這里介紹的逆變器（見(jiàn)圖）主要由MOS場(chǎng)效應(yīng)管，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，免除了煩瑣的變壓器繞制，適合電子愛(ài)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(guò)程。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(jiàn)圖3）圖3這里采用六反相器CD4069構(gòu)成方波信

3、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(guò)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=1/2.23.31032.210-6=62.6Hz;最小頻率fmin=1/2.24.31032.210-6=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。圖4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05V，為充分驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)電路，這里用TR1、TR2將振蕩信號(hào)電壓放大至012V。如圖4所示。MOS場(chǎng)效應(yīng)管電源開(kāi)關(guān)電路。這是該裝置的核心，在介紹該

4、部分工作原理之前，先簡(jiǎn)單解釋一下MOS場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理。圖5MOS場(chǎng)效應(yīng)管也被稱(chēng)為MOSFET，既MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管）的縮寫(xiě)。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(jiàn)圖5。它可分為NPN型PNP型。NPN型通常稱(chēng)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(chēng)電場(chǎng)）控制

5、，可以認(rèn)為輸入電流極小或沒(méi)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(chēng)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)PN結(jié)的二極管的工作過(guò)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(guò)。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)，

6、其PN結(jié)沒(méi)有電流通過(guò)，二極管截止。圖7a圖7b對(duì)于場(chǎng)效應(yīng)管（見(jiàn)圖7），在柵極沒(méi)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(guò)，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(lái)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(jiàn)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(guò)程，其工作原理類(lèi)似這里不再重復(fù)。圖8下

7、面簡(jiǎn)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(guò)程（見(jiàn)圖9）。電路將一個(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(guò)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(méi)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?/p>

8、，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。圖9由以上分析我們可以畫(huà)出原理圖中MOS場(chǎng)效應(yīng)管電路部分的工作過(guò)程（見(jiàn)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(guò)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(guò)，所以該電路的保險(xiǎn)絲不能省略或短接。圖10制作要點(diǎn)電路板見(jiàn)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)

9、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(guò)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(guò)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（100mm100mm17mm）上的位置分布和接法。盡管場(chǎng)效應(yīng)管工作于開(kāi)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。圖11圖12圖13逆變器的性能測(cè)試測(cè)試電路見(jiàn)圖14。這里測(cè)試用的輸入電源采用內(nèi)

10、阻低、放電電流大（一般大于100A）的12V汽車(chē)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(guò)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(jiàn)電壓、電流曲線(xiàn)關(guān)系圖（圖15a）?？梢钥闯?，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(guò)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=735，所以在電壓為208V時(shí)，W=V2/R=2

11、082/735=58.9W。由此可折算出電壓和功率的關(guān)系。通過(guò)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。逆變器電源效率特性見(jiàn)圖15b。圖16為逆變器連續(xù)100W負(fù)載時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管的溫升曲線(xiàn)圖。圖17為不同負(fù)載時(shí)輸出波形圖，供大家制作是參考。圖14圖15a圖15b圖16、17另一種dc12Vac220V逆變實(shí)用電路HYPERLINK/ccjdwxw/blog/category/%B5%E7%D4%B4o查看該分類(lèi)中所有文章類(lèi)別：電源|HYPERLINK/do/addo將此文章添加到百度搜藏t_blank添加到搜藏|HYPERLINK/ccjdwxw/blog

12、/item/a23b57967ad78b6a55fb962d.htmll#o將此文章分享到i貼吧t_blank分享到i貼吧|瀏覽(1416)|HYPERLINK/ccjdwxw/blog/item/a23b57967ad78b6a55fb962d.htmllsend#send評(píng)論(3)上一篇：HYPERLINK/ccjdwxw/blog/item/4a073b91033bc58aa977a42d.htmlo高頻電源變壓器磁芯的設(shè)計(jì)原理高頻電源變壓器磁芯的設(shè)計(jì)原理下一篇：HYPERLINK/ccjdwxw/blog/item/8a377b5459935cc3b745aeff.htmloPDF軟件

13、介紹PDF軟件介紹最近讀者：HYPERLINK/?login&tpl=sp&tpl_reg=sp&u=http%3A%2F%2F%2Fccjdwxw%2Fblog%2Fitem%2Fa23b57967ad78b6a55fb962d%252Ehtmlt_self登錄后，您就出現(xiàn)在這里。HYPERLINK/dingafut_blankdingafuHYPERLINK/lushp88t_blanklushp88HYPERLINK/%BF%AA%D0%C4%D0%A1%CE%C0%CA%BFt_blank開(kāi)心小衛(wèi)士HYPERLINK/%C9%E1%CE%D2%C6%E4%CB%AD%D2%D3t_bl

14、ankTCP1985HYPERLINK/sd542927172t_blanksd542927172HYPERLINK/%DF%CF%D6%C9%E6%DDt_blank呦稚孑HYPERLINK/xiao313200931t_blankxiao313200931HYPERLINK/q409647014t_blankq409647014網(wǎng)友評(píng)論：1HYPERLINK/?business&un=dqluyanshut_blankdqluyanshu2009年08月21日星期五12:07|HYPERLINK/ccjdwxw/blog/item/a23b57967ad78b6a55fb962d.html

15、l#回復(fù)謝謝，你說(shuō)的很完整，很有幫助！2網(wǎng)友:HYPERLINKhttp:/gfhgohttp:/gfhgt_blankdg2009年11月23日星期一22:25|HYPERLINK/ccjdwxw/blog/item/a23b57967ad78b6a55fb962d.htmll#回復(fù)tuyi3網(wǎng)友:HYPERLINKmailto:286072042omailto:286072042t_blank2860720422009年11月23日星期一22:28|HYPERLINK/ccjdwxw/blog/item/a23b57967ad78b6a55fb962d.htmll#回復(fù)圖一的元器件容易買(mǎi)得到嗎窗體頂端發(fā)表評(píng)論：姓名：HYPERLINK/st/reg.htmlt_blank注冊(cè)|HYPERLINK/?login&tpl=sp&tpl_reg=sp&u=http%3A%2F%2F%2Fccjdwxw%2Fblog%2Fitem%2Fa23b57967ad78b6a55fb962d%252Ehtml登錄*姓名最長(zhǎng)為50字節(jié)網(wǎng)址或郵箱：(選填)內(nèi)容：插入表情閃光字驗(yàn)證碼：請(qǐng)點(diǎn)擊后輸入四位驗(yàn)證碼，字母不區(qū)分大小寫(xiě)HYPERLINK/ccjd