分享逆變器工作原理以及典型電路
發布時間:2018-08-23 責任編輯:lina
【導讀】利用震蕩器的原理,先將直流電變為大小隨時間變化的脈衝交流電,經隔直係統去掉直流分量,保留交變分量,再通過變換係統(升壓或降壓)變換,整形及穩壓,就得到了符合我們需要的交流電。
逆變器工作原理
利用震蕩器的原理,先將直流電變為大小隨時間變化的脈衝交流電,經隔直係統去掉直流分量,保留交變分量,再通過變換係統(升壓或降壓)變換,整形及穩壓,就得到了符合我們需要的交流電。利用振蕩電路產生一定頻率的脈動的直流電流,再用變壓器將這個電流轉換為需要的交流電壓。三相逆變器則同時產生互差120度相位角的三相交流電壓。
逆ni變bian器qi有you很hen多duo部bu分fen組zu成cheng,其qi中zhong最zui核he心xin的de部bu分fen就jiu是shi振zhen蕩dang器qi了le。最zui早zao的de振zhen蕩dang器qi是shi電dian磁ci型xing的de,後hou來lai發fa展zhan為wei電dian子zi型xing的de,從cong分fen立li元yuan件jian到dao專zhuan用yong集ji成cheng電dian路lu,再zai到dao微wei電dian腦nao控kong製zhi,越yue來lai越yue完wan善shan,逆ni變bian器qi的de功gong能neng也ye越yue來lai越yue強qiang,在zai各ge個ge領ling域yu都dou得de到dao了le很hen廣guang泛fan的de應ying用yong。
簡單逆變器電路
該逆變器使用功率場效應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de交jiao流liu電dian。但dan是shi,輸shu入ru和he輸shu出chu電dian壓ya不bu僅jin限xian於yu此ci。您nin可ke以yi使shi用yong任ren何he電dian壓ya。他ta們men依yi賴lai於yu變bian壓ya器qi使shi用yong。波bo形xing輸shu出chu為wei方fang波bo。根gen據ju經jing驗yan,這zhe個ge電dian路lu約yue100W功率 。
電路必須按裝保險絲,因為過多的輸入電流流動時,振蕩器停止。

逆變器原理電路:將12V直流變成220V交流電
將220V交流電轉變為24V、36V、48V都比較簡單,隻需要使用變壓器的原理。電磁互感,就可以獲得不同的電壓。

設閉合電路是一個n匝線圈,且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同,這時相當於n個單匝線圈串聯而成,因此感應電動勢變為

根據公式可知,E就是電動勢,也就是電壓。因為
不變,隻要鐵塊兩端的線圈數量n不一樣就可以達到變壓的效果。
jiangjiaoliudianzhuanbianweizhiliudianzhiyaojiashangerjiguanjiukeyidadaoxuyaodexiaoguo,erjiguanshiyizhongjuyoulianggedianjidezhuangzhi,zhiyunxudianliuyoudanyifangxiangliuguo,xuduodeshiyongshiyingyongqizhengliudegongneng。ranhouzailiyongbianyaqiyuanlijiukeyijiang220V交流電轉變成12V直流電,以及我們手機充電器的5V直流輸出電壓。

那麼如何將12V直流轉換成220V交流電呢?首先我們來了解一下逆變器,什麼是逆變器?
逆變器是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉變成交流電(一般為220V,50Hz正弦波)。它由逆變橋、控製邏輯和濾波電路組成。是一種DC to AC的變壓器,它其實與轉化器是一種電壓逆變的過程。轉換器是將電網的交流電壓轉變為穩定的12V直流輸出,而逆變器是將Adapter輸出的12V直流電壓轉變為高頻的高壓交流電。
然後我們看一下整個過程的電路圖:12V直流→高頻升壓→220V直流→全橋整流→220V直流→逆變橋逆變→220V交流

高頻升壓逆變控製電路:

(1)腳第一組放大器的同相輸入端,檢測輸出電流,與3個0.33R 電阻分壓,當電流過大時,分壓電阻上的電壓超過(2)腳基準電壓,(3)腳放大器輸出端輸出高電平,(3)腳為高電平時,電路進入保護狀態。(2)腳為比較器的反相輸入端,接(14)腳基準,作比較器的參考電壓,外部輸入端的控製信號可輸入至腳(4)的截止時間控製端(也叫死區時間控製),與腳(1)、(2)、(15)、(16)誤差放大器的輸入端,其輸入端點的抵補電壓為120mV,其可限製輸出截止時間至最小值,大約為最初鋸齒波周期時間的4%。當13腳的輸出模控製端接地時,可獲得96%最大工作周期,而當(13)腳接製參考電壓時,可獲得48%最大工作周期。如果我們在第4腳截止時間控製輸入端設定一個固定電壓,其範圍由0V至3.3V之間,則附加的截止時間一定出現在輸出上。 (5)、(6)腳jiao是shi一yi個ge固gu定ding頻pin率lv的de脈mai衝chong寬kuan度du調tiao製zhi電dian路lu,內nei置zhi了le線xian性xing鋸ju齒chi波bo振zhen蕩dang器qi,振zhen蕩dang頻pin率lv可ke通tong過guo外wai部bu的de一yi個ge電dian阻zu和he一yi個ge電dian容rong進jin行xing調tiao節jie,其qi振zhen蕩dang頻pin率lv如ru下xia:
輸出脈衝的寬度是通過電容CT上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個控製信號進行比較來實現。功率輸出管Q1和Q2受shou控kong於yu或huo非fei門men。當dang雙shuang穩wen觸chu發fa器qi的de時shi鍾zhong信xin號hao為wei低di電dian平ping時shi才cai會hui被bei選xuan通tong,即ji隻zhi有you在zai鋸ju齒chi波bo電dian壓ya大da於yu控kong製zhi信xin號hao期qi間jian才cai會hui被bei選xuan通tong。當dang控kong製zhi信xin號hao增zeng大da,輸shu出chu脈mai衝chong的de寬kuan度du將jiang減jian小xiao。(7)腳接地端,(8)、(11)腳是Q1和Q2內部開關管的集電極,在此電路中接電源,(9)、(10)腳為Q1、Q2的發射極,作開關管驅動輸出端,接下圖中Q1與Q2外部放大電路。以驅動後極推挽電路。(12)腳電源端,(13)腳為輸出控製端,接(14)腳基準電壓時兩路輸出脈衝相差180方位,每路輸出量大約200MA的驅動推挽或半橋式電路。(15)、腳第二組放大器的反相輸入端,接基準電壓, (16)腳同相輸入端,檢測電源電壓。當電壓過高超過(15)腳參考電壓時,(3)腳輸出高電平,電路進入保護狀態。
高頻升壓逆變電路及整流:

這是一個推挽式拓撲逆變電路,當E1驅動脈衝驅動時,Q1導通,使VT3、VT6導通,VT7、VT8截止,此時電路進行正半周波形放大,變壓器升壓到次級,通過高頻整流管整流,當E2脈衝驅動時,Q2導通,驅動VT7、VT8導通。VT3、VT6截止,進得負半周波形放大。經升壓變壓器升壓後,高頻整流。
(此VT38yituiwanfangshicunzaiyudianluzhong,gefuzezhengfubanzhoudeboxingfangdarenwu,dianlugongzuoshi,liangzhiduichengdegonglvkaiguanguanmeicizhiyouyiduidaotong,suoyidaotongsunhaoxiaoxiaolvgao。tuiwanshuchujikeyixiangfuzaiguandianliu。)
逆變橋逆變:


最後由TL494CN芯片的5腳外接點容C3和6腳外接電阻R15決定脈寬頻率為F=1.1÷(0.1×220)KHZ=50HZ控製Q10、Q11、Q13、Q14工作在50HZ的頻率下,將220V直流電逆變為220V/50HZ的交流電,上圖將完成這部分功能。
TL494正向時,IC2控製Q3為飽和導通狀態,Q4為截止狀態,由於Q3為飽和導通狀態,則Q10為飽和導通狀態。由於Q4處於截止狀態,Q11因柵極無正偏壓而處於截止狀態,同時Q14因柵極無正偏壓而處於截止狀態, Q13為飽和導通狀態。此時220V直流電經VT6沿XAC插座到負載再經VT10接地,形成正半周期電流;反向時,IC2控製Q3為截止狀態,Q4為飽和導通狀態,由於Q3為截止狀態,則Q10、Q13因柵極無正偏壓而處於截止狀態,由於Q4為飽和導通狀態,Q11處於飽和導通狀態,同時Q14處於飽和導通狀態,Q11因柵極無正偏壓而處於截止狀態。此時220V直流電經VT9沿XAC插座到負載再經VT7接地,形成負半周期電流;這樣接將220V直流電成功轉變為220V/50HZ交流電輸出供負載使用。
TL494正向時,IC2控製Q3為飽和導通狀態,Q4為截止狀態,由於Q3為飽和導通狀態,則Q10為飽和導通狀態。由於Q4處於截止狀態,Q11因柵極無正偏壓而處於截止狀態,同時Q14因柵極無正偏壓而處於截止狀態, Q13為飽和導通狀態。此時220V直流電經VT6沿XAC插座到負載再經VT10接地,形成正半周期電流;反向時,IC2控製Q3為截止狀態,Q4為飽和導通狀態,由於Q3為截止狀態,則Q10、Q13因柵極無正偏壓而處於截止狀態,由於Q4為飽和導通狀態,Q11處於飽和導通狀態,同時Q14處於飽和導通狀態,Q11因柵極無正偏壓而處於截止狀態。此時220V直流電經VT9沿XAC插座到負載再經VT7接地,形成負半周期電流;這樣接將220V直流電成功轉變為220V/50HZ交流電輸出供負載使用。
電路中的保護電路:

電路中采用雙運放比較放大器LM358來控製輸出過流保護,輸出電壓過低保護電路,TL431在此設製2.5V基(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya),給(gei)比(bi)較(jiao)器(qi)同(tong)相(xiang)輸(shu)入(ru)端(duan)作(zuo)參(can)考(kao)電(dian)壓(ya),第(di)一(yi)組(zu)運(yun)放(fang)的(de)同(tong)相(xiang)輸(shu)入(ru)端(duan)接(jie)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce),反(fan)相(xiang)輸(shu)入(ru)端(duan)接(jie)參(can)考(kao)電(dian)壓(ya),當(dang)電(dian)流(liu)過(guo)大(da),比(bi)較(jiao)器(qi)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)升(sheng)高(gao),當(dang)超(chao)過(guo)2.5V時,輸出端輸出高電平,送入IC1的3腳,IC關閉輸出。第二組運放同相輸入端接參考電壓,反相輸入端接輸出電壓,當電壓過低,檢測分壓後電壓低於2.5V時,輸出端輸出高電平,Q1導通,蜂鳴器報警。
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