60v轉(zhuǎn)220v逆變器的電路制作

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?jiǎn)?dòng)回路、MOS開關(guān)管、PWM控制器、直流變換回路、反饋回路、LC振蕩及輸出回路、負(fù)載等部分。控制電路控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，逆變電路完成由直流電轉(zhuǎn)換為交流電的功能，濾波電路用于濾除不需要的信號(hào)，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(xì)化為：首先，振蕩電路將直流電轉(zhuǎn)換為交流電;其次，線圈升壓將不規(guī)則交流電變?yōu)榉讲ń涣麟?最后，整流使得交流電經(jīng)由方波變?yōu)檎也ń涣麟姟?/p>

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逆變器的主要特點(diǎn)有：

1、轉(zhuǎn)換效率高、啟動(dòng)快;

2、安全性能好：產(chǎn)品具備短路、過載、過/欠電壓、超溫5種保護(hù)功能;

3、物理性能良好：產(chǎn)品采用全鋁質(zhì)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(fù)載適應(yīng)性與穩(wěn)定性強(qiáng)

逆變器電路(一)

變壓器可選用一個(gè)100W機(jī)床控制變壓器，將變壓器鐵芯拆開，再將次級(jí)線圈拆下來，并記錄匝數(shù)，以便于計(jì)算每伏圈數(shù)。然后用φ1.35mm的漆包線重新繞次級(jí)線圈，先繞一個(gè)22V的主線圈，在中間抽頭，再用φ0.47的漆包線繞兩個(gè)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(gè)4V次級(jí)分別和主線圈連在一起，注意頭尾的別接反了。可通電測(cè)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(cuò)的，可換一下接頭就可以了。

與4V線圈串聯(lián)的兩個(gè)電阻R2、R3可用電阻絲制作，可根據(jù)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(shí)，電阻越小，偏流電阻用1W300Ω的電阻，不接這個(gè)電阻也能工作，但由于管子的參數(shù)不一致有時(shí)不起振，最好接一個(gè)。三極管的選擇：每邊用三只3DD15并聯(lián)，共用六只管子，電路連接好后檢查無錯(cuò)誤，就可以通電調(diào)整了，接上蓄電池，找一個(gè)100W的白熾燈做負(fù)載，打開開關(guān)，燈泡應(yīng)該能正常發(fā)光，如果不能正常發(fā)光，可減小基極的電阻，直到能正常發(fā)光為止，再接上彩電看能否正常啟動(dòng)，不能正常啟動(dòng)也是減小基極的電阻，調(diào)整完畢后就可以正常使用了。

逆變器電路(二)

只用4個(gè)元件的逆變器，制作簡(jiǎn)單，用于普通照明不錯(cuò)。R1、R2根據(jù)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(jù)變壓器的容量選擇，容量大就用功率大點(diǎn)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(jī)床控制變壓器0v-12V-24V，三極管用的達(dá)林頓管MJ11032，電阻4.7k。(輸出的是方波，不適合要求較高的場(chǎng)合)。

逆變器電路(三)

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，適合電子愛好者業(yè)余制作中采用。

電路圖

方波信號(hào)發(fā)生器

這里采用六反相器CD4069構(gòu)成方波信號(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(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

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0~5V，為充分驅(qū)動(dòng)電源開關(guān)電路，這里用TR1、TR2將振蕩信號(hào)電壓放大至0~12V。

MOS場(chǎng)效應(yīng)管電源開關(guān)電路

下面簡(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)用電路的工作過程。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?，使得該電路不?huì)因?yàn)閮晒芡瑫r(shí)導(dǎo)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(chǎng)效應(yīng)管電路部分的工作過程

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逆變器電路(四)

這是一種性能優(yōu)良的家用逆變電源電路圖，材料易取，輸出功率150W.本電路設(shè)計(jì)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(shí)家庭照明，電子鎮(zhèn)流器的日光燈，開關(guān)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(chǎng)效應(yīng)管IRF150：100V40A150W0.055歐姆。先不接功率管，測(cè)A點(diǎn)、B點(diǎn)對(duì)地的電壓，調(diào)整R1或R2使A、B兩個(gè)點(diǎn)的電壓要相同，這樣才能輸出的方波對(duì)稱，靜態(tài)電流也最少。

安裝時(shí)要注意下列事項(xiàng)：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(dǎo)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(dāng)?shù)纳崞?，例如?00*100*3MM鋁板散熱。如果你要增加功率，增加同型號(hào)的功率管并聯(lián)使用，相應(yīng)地增加變壓器的功率。

逆變器電路(五)

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(tǒng)主電路和控制電路框圖如圖1所示，采用了典型的二級(jí)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?yōu)楦哳l方波，經(jīng)高頻升壓變壓器升壓，再整流濾波得到一個(gè)穩(wěn)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(wěn)定的直流電壓逆變成有效值稍大于220V的方波電壓，以驅(qū)動(dòng)負(fù)載。為保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，分別采集了DC高壓側(cè)電壓信號(hào)、電流信號(hào)及蓄電池電壓信號(hào)，送入SG3525A，通過調(diào)整驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比或關(guān)斷脈沖來實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)、過流保護(hù)及欠壓保護(hù)等功能。

主控芯片SG3525A

振蕩頻率的確定：振蕩頻率由三個(gè)外部元件RT、CT和RD設(shè)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(shí)電容充電時(shí)間，3RDCT為定時(shí)電容放電時(shí)間。為了使分頻分相電路取得50Hz振蕩頻率，本設(shè)計(jì)設(shè)定振蕩頻率為51.2kHz，取CT=2000pF，RT=10kΩ，RD=922Ω。

輸出脈寬的調(diào)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(nèi)部的誤差放大器U1將電壓反饋信號(hào)與基準(zhǔn)電壓信號(hào)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(nèi)部輸出功放管的占空比。本設(shè)計(jì)中將8引腳經(jīng)電容接地，9引腳接DC/DC高壓直流電壓的反饋電壓，由此調(diào)整輸出直流電壓的穩(wěn)定。

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(gòu)成反比例運(yùn)算器，R4/R3為其靜態(tài)放大倍數(shù)，其值越大控制精度越高。但放大倍數(shù)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(shí)靜態(tài)誤差放大倍數(shù)不變，動(dòng)態(tài)誤差放大倍數(shù)減小，既不影響控制精度，又避免過沖引起振蕩。

分頻分相電路

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保護(hù)電路

輸入欠壓保護(hù)

D1為蓄電池極性反接保護(hù)。SG3525A的引腳16輸出參考電壓5V，取R3=R4=10kΩ。在正常情況下，U1的反相輸入端電壓大于正向輸入端電壓，U1輸出低電平，二極管D1、D2截止。當(dāng)蓄電池電壓低于10V時(shí)，比較器U1開始工作，輸出由低電平變?yōu)楦唠娖?，D2、D3導(dǎo)通，并把同相輸入端電位提升為高電平，使得U1一直穩(wěn)定輸出高電平，向SG3525A的引腳10輸出關(guān)斷信號(hào)。

輸出電流過載保護(hù)

運(yùn)放U2及外圍電阻構(gòu)成反比例放大器，運(yùn)放U3及外圍電路構(gòu)成比較器。圖1中的R3為取樣電阻，取2.2Ω，2W。當(dāng)負(fù)載電流增大時(shí)，該電阻的壓降△U增大。運(yùn)放U3正向輸入端輸入電壓為：

U+=(1+R2/R1)×(R3/R4)×△U

合理的調(diào)整R1、R2、R3、R4的取值，使得當(dāng)負(fù)載電流超過1.5A后，U3的正向輸入端電位高于反向輸入端，輸出高電位，二極管D2、D3導(dǎo)通，并把同相輸入端電位提升為高電平，使得U1一直穩(wěn)定輸出高電平，向SG3525A的10引腳輸出關(guān)斷信號(hào)。

逆變器電路(六)

CD4047是一種低功耗的CMOS非穩(wěn)態(tài)/單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器IC。在這里，它是連接生產(chǎn)0.01S180度相IC的引腳10和11兩個(gè)脈沖序列作為一個(gè)非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。引腳10連接到Q1和11腳的大門是連接到Q2的柵極。電阻R3和R4防止裝載各自的MOSFET的IC。當(dāng)?shù)?0腳是高第一季度進(jìn)行電流流通過的上半部分占輸出交流電壓的正半的變壓器的初級(jí)。當(dāng)11腳高第二季度進(jìn)行電流流通過在相反方向的變壓器初級(jí)的下半部的，它的輸出交流電壓的負(fù)半帳戶。