直流變交流簡易電路圖(一)
該逆變器使用功率場效應(yīng)晶體管作為逆變器裝置。用汽車電池供電。因此,在輸入電壓為12伏直流電。輸出電壓是100V的交流電。但是,輸入和輸出電壓不僅限于此。您可以使用任何電壓。他們依賴于變壓器使用。波形輸出為方波。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),這個(gè)電路約100W功率。電路必須按裝保險(xiǎn)絲,因?yàn)檫^多的輸入電流流動(dòng)時(shí),振蕩器停止。
直流變交流簡易電路圖(二)
(1)采用脈寬調(diào)制式開關(guān)電源電路,轉(zhuǎn)換效率高達(dá)90%以上,自身功耗小;
(2)輸出交流電壓220V,并且具有穩(wěn)壓功能;
(3)輸出功率30QW,可以擴(kuò)容至1000w以上;
(4)采用2kHz準(zhǔn)正弦波形,無需工頻變壓器,體積小、重量輕。
車用電源轉(zhuǎn)換器電路由脈寬調(diào)制器、開關(guān)電路、升壓電路、取樣電路等幾部分組成。IC為脈寬調(diào)制型(PWM)開關(guān)電源集成電路CW3525A,其內(nèi)部集成有基準(zhǔn)電源、振蕩器、誤差放大器、脈寬比較器、觸發(fā)器、鎖存器等,輸出級電路為圖騰柱形式,具有200mA的驅(qū)動(dòng)能力,圖2為CW3525A(CW2525A、CWl525A同)各引腳功能。IC內(nèi)部振蕩器的工作頻率由其5、6腳外接定時(shí)電阻和定時(shí)電容決定,圖1電路中振蕩頻率約為4kHz,通過內(nèi)部觸發(fā)器和門電路分配后,從其11腳與14腳輪流輸出驅(qū)動(dòng)脈沖,控制功率場效應(yīng)管VT1、VT2輪流導(dǎo)通。當(dāng)VT1導(dǎo)通時(shí)(此時(shí)VT2截止),+12V電源通過變壓器T初級上半部分(2端→1端)經(jīng)VT1到地。當(dāng)VT2導(dǎo)通時(shí)(此時(shí)VTl截止),+12V電源通過變壓器T初級下半部分(2端→3端)經(jīng)VT2到地。通過變壓器T的合成和升壓,在T的次級即可獲得220V的交流電壓,其頻率約為2kHz。由于變壓器線圈對高頻成分的阻礙,次級波形已不是方波,可稱之為準(zhǔn)正弦波。采用較高頻率的準(zhǔn)正弦波形,有利于提高效率和革除工頻變壓器,也能使大多數(shù)電器正常工作。
IC的5腳與7腳之間所接電阻用以調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)間,圖1電路中死區(qū)時(shí)間約為2μs。設(shè)置死區(qū)時(shí)間可以保證VT1與VT2不會(huì)出現(xiàn)同時(shí)導(dǎo)通的情況,提高了電路的安全性與可靠性。
整流全橋UR與C4、R1~R3等組成取樣反饋電路。輸出端的220V交流電壓經(jīng)UR整流、C4濾波,R1、R2與R3分壓后,從1腳送入IC內(nèi)部誤差放大器和比較器處理,進(jìn)而自動(dòng)控制11腳與14腳的輸出脈寬(即脈寬調(diào)制),達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
IC選用集成開關(guān)電源脈寬調(diào)制器CW3525A(或SG3525A、X3525),工作環(huán)境溫度為0℃~70℃,通常可以滿足需要。若需要在寒冷地區(qū)使用,可選用CW2525A(-25℃~85℃)或CW1525A(-55℃~125℃)。VT1、VT2選用N溝道功率場效應(yīng)管2SK851,或其他耐壓30V以上、電流30A以上的N溝道功率場效應(yīng)管,制作時(shí)需安裝散熱片。VT1、VT2均工作于開關(guān)狀態(tài),因此管子自身功耗并不很大。變壓器T需自行繞制,選用截面4cm2左右的高頻磁芯,初級用直徑1.5mm漆包線雙線并繞20圈,將A線的線尾與B線的線頭連接在一起作為中心抽頭2腳,A線的線頭作為引線1腳,B線的線尾作為引線3腳。次級用直徑0.8mm漆包線繞500圈。
12V直流電源輸入端采用汽車點(diǎn)煙器接口,這樣使用時(shí)很方便。可以選購一只市售點(diǎn)煙器接口,其金屬心柱接正極連線,金屬外層接負(fù)極連線。也可將點(diǎn)煙器中的電熱絲去除,按上述方法接上連線。還可以自制接口,按照點(diǎn)煙器的大小取一圓柱狀塑料或有機(jī)玻璃,中間固定一小銅柱并連上正極引線,外圈固定上彈性銅片并連上負(fù)極引線即可。
220V輸出端采用市電插座,以方便使用。整機(jī)應(yīng)裝入絕緣外殼,可利用市售多用電源接線板改制:除去其中部分插座的接觸件,以便放入整機(jī)機(jī)心,保留部分插座的接觸件,以作為220V電源輸出插座。機(jī)殼上應(yīng)開有散熱孔隙。
調(diào)試時(shí),用交流電壓表監(jiān)測輸出端的交流電壓,調(diào)節(jié)R1阻值,使輸出電壓為220V,固定R1即可。使用時(shí),將本電源轉(zhuǎn)換器的輸入插頭插入汽車點(diǎn)煙器插座,用電器插入電源轉(zhuǎn)換輸出插座即可。
如需輸出更大功率,可選用更大電流的功率場效應(yīng)管。例如,選用電流達(dá)60A的功率場效應(yīng)管,可使輸出功率提高為600W.也可采用兩管并聯(lián)的方法提高輸出功率,如圖所示,采用4只2SK851,兩兩并聯(lián),也可制成600W電源轉(zhuǎn)換器。如果圖6電路中的VT1~VT4都采用電流達(dá)60A的功率場效應(yīng)管,則可使輸出功率達(dá)1000W以上。需要注意的是,在提高輸出功率時(shí),必須相應(yīng)地增加變壓器的磁芯截面和漆包線的線徑。另外,輸出功率提高后其輸入電流也增大,應(yīng)考慮汽車點(diǎn)煙器至電瓶間的連接導(dǎo)線的允許載荷,可換成粗導(dǎo)線,或?qū)⒈倦娫崔D(zhuǎn)換器的輸入端導(dǎo)線直接接到汽車12V電瓶上。
直流變交流簡易電路圖(三)
12V直流升壓到220V交流的電路圖
電路圖中:25T310T20T250T是變壓器線圈的繞組匝數(shù),VT1是大功率三極管,可使用電視機(jī)電源管,R1的電阻是15-50Ω/5w,R4的電阻470Ω3W。
直流變交流簡易電路圖(四)
最早期的直流電源比較簡單些,一般采用的是變壓器,把交流市電變?yōu)榱硪环N需要的交流電后,再經(jīng)過簡單的整流濾波電路,輸出直流電,這種直流電并不穩(wěn)定,電壓會(huì)隨著負(fù)載的輕重變化或者輸入市電的高低而變化。
假定:當(dāng)輸入的交流市電電壓升高時(shí),其輸出的直流電電壓也會(huì)相應(yīng)的升高,而輸入的交流市電降低時(shí),輸出的直流電電壓也會(huì)相應(yīng)的降低;再假定輸入的市電電壓不變,而輸出的負(fù)載加重時(shí),輸出電壓則會(huì)下降,輸出的負(fù)載減輕時(shí),輸出電壓又會(huì)上升。
因之,這種電源在實(shí)際使用中,其電壓,電流時(shí)常波動(dòng)不穩(wěn),紋波系數(shù)太大,根本沒有穩(wěn)壓的措施,原來的收音機(jī),錄音機(jī)等簡單的家用電器中多采用此種電路。
下圖是一個(gè)12V的直流輸出電源,常用于收錄機(jī)等,T是一個(gè)次級繞組有中心抽頭的降壓式電源變壓器,其初級繞組a,b兩端接輸入的交流市電220V,次級繞組c到y(tǒng)之間的匝數(shù)等于d到y(tǒng)之間的匝數(shù),故c到y(tǒng)之間的感應(yīng)電壓等于d到y(tǒng)之間的感應(yīng)電壓,輸出各為交流13V左右,采用全波整流電路,當(dāng)c端為交流正半周時(shí),D1導(dǎo)通,D2不導(dǎo)通,當(dāng)d端為交流正半周時(shí),D2導(dǎo)通,D1不導(dǎo)通,輸出的脈動(dòng)電壓采用C型濾波后,在負(fù)載RL上得到了12V的直流電壓。
本電路也可以改為半波整流電路,變壓器重新設(shè)計(jì),次級繞組設(shè)計(jì)為單組13V,采用一只整流管,或者就將上圖中的D1或者D2取消,對應(yīng)的繞組懸空不用,即成為了半波整流電路。也可以改為全橋式整流電路,在變壓器次級繞組的單組13V上,采用四只整流管或者一只整流橋堆,即成為全橋整流電路,參考前面整流電路部分的內(nèi)容。
直流變交流簡易電路圖(五)
逆變電源把直流電逆變成交流電的電路稱為逆變電路。在特定場合下,同一套晶閘管變流電路既可作整流,又能作逆變。如下圖所示:
直流變交流簡易電路圖(六)
本文介紹了一款逆變器主要由MOS場效應(yīng)管,普通電源變壓器構(gòu)成。其輸出功率取決于MOS場效應(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。下面介紹該變壓器的工作原理及制作過程。
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