與噪聲方波開(kāi)關(guān)型逆變器電路相比,開(kāi)發(fā)所提出的250瓦正弦波逆變器電路所需的零件成本和數(shù)量實(shí)際上要少得多。
只需要額外的三四個(gè)微型晶體管,一些電阻器和電容器,幾個(gè)電位器和一個(gè)小驅(qū)動(dòng)器變壓器是所需的所有附加部件。
看一眼框圖就足以表明這種正弦波逆變器的基本概念非常基本。
框圖與簡(jiǎn)單的 80 米 CW 發(fā)射器電路之一相匹配。從本質(zhì)上講,只有頻率不同;60 Hz 而不是 3.5 MHz。與80米(3.5 MHz)相比,使用500,000米(60 Hz)產(chǎn)生250瓦的正弦波交流實(shí)際上變得容易得多。
250 W正弦波逆變器的完整電路圖如下所示。要求是正弦波振蕩器、緩沖放大器和功率放大器。
振蕩器
振蕩器實(shí)際上可以是任何種類的,但是出于合理原因,您的最佳選擇可能是一種特定的實(shí)現(xiàn)RC組合。
實(shí)際上,涉及電感-電容組合的振蕩器,例如在哈特利或科爾皮茨振蕩器電路中,可以在60 Hz下集成。
然而,調(diào)整頻率以適應(yīng)60 Hz的難度恰好通過(guò)使用振蕩器大大簡(jiǎn)化,該振蕩器的頻率是使用RC網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的。現(xiàn)在只需調(diào)整電位計(jì)即可改變頻率。
參考電路圖,振蕩器級(jí)中的10K電位計(jì)允許我們調(diào)整頻率。不要忘記振蕩器級(jí)會(huì)產(chǎn)生正弦波。
通常有幾個(gè)RC振蕩器電路用于產(chǎn)生方波,而其他一些電路則產(chǎn)生鋸齒輸出。
我們不想使用這些類型,僅僅是因?yàn)槲覀冏罱K可能會(huì)得到一個(gè)逆變器,這可能是一個(gè)低質(zhì)量的改進(jìn)型逆變器。振蕩器部分的3.9K電位計(jì)用于調(diào)節(jié)反饋環(huán)路中的增益水平。使用此電位器進(jìn)行非常高的增益設(shè)置可能會(huì)導(dǎo)致正弦波極度失真。
設(shè)置頻率
如何將振蕩器頻率設(shè)置為 60 Hz?您幾乎可以使用任何常用的計(jì)算方法,就像測(cè)量音頻一樣。您可以通過(guò)使用示波器查看李薩如統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)或收聽(tīng)并將節(jié)拍頻率設(shè)置為零來(lái)評(píng)估使用市電線路電壓頻率的振蕩器頻率。
或者對(duì)于那些擁有數(shù)字頻率計(jì)數(shù)器的人來(lái)說(shuō),這是您可以擁有的最佳選擇,因此請(qǐng)使用它來(lái)測(cè)量并將頻率設(shè)置為 60 Hz。
輸出電壓
除了獲得正確的頻率外,您還應(yīng)該使輸出電壓相當(dāng)接近115 - 120伏(或220伏,取決于變壓器)的首選范圍。如電路圖所示,輸出電壓取決于4 K電位計(jì)的調(diào)整,該電位計(jì)位于振蕩器和緩沖放大器級(jí)之間。
測(cè)量和確認(rèn)輸出電壓的一種簡(jiǎn)單方法是使用設(shè)置為 AC 500 V 范圍的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字萬(wàn)用表,然后在同時(shí)調(diào)整 4 K 電位器的同時(shí)測(cè)量輸出電壓。
變形金剛
在此階段,兩個(gè)變壓器都是普通的60 Hz降壓變壓器。例如,驅(qū)動(dòng)變壓器實(shí)際上是一個(gè)微型電力變壓器,具有大約三個(gè)燈絲繞組。一個(gè)繞組可用于初級(jí)繞組,其余兩個(gè)串聯(lián)繞組可用于創(chuàng)建中心抽頭次級(jí)繞組。
一種非常常見(jiàn)的中心抽頭燈絲變壓器可能非常適合輸出電力變壓器。使用 12 伏電池電源時(shí),您可能會(huì)預(yù)期功率放大器晶體管會(huì)產(chǎn)生大約 7-9 伏峰值或 5 至 6.5 伏均方根的交流電壓。
這意味著額定次級(jí)繞組輸出為 12 伏的 115 伏中心抽頭燈絲變壓器必須足夠了。
燈絲變壓器的尺寸或額定電流取決于您要產(chǎn)生的總功率輸出。一個(gè)25安培,12V變壓器將足以產(chǎn)生高達(dá)200至250瓦的功率輸出。在功率放大器級(jí)中挑選晶體管類型也主要取決于您要產(chǎn)生多少輸出功率。
波形
從這款250瓦正弦波逆變器中獲取的真實(shí)波形與真正的正弦波略有不同。如上圖所示,該功率逆變器放大器的每個(gè)功率晶體管的工作角度略低于180λ,這當(dāng)然接近C類工作。
晶體管偏置的一點(diǎn)偏差可能會(huì)將放大器拉回真正的B類,但是由于看不到噪聲的發(fā)展,這種進(jìn)一步努力改善偏置似乎沒(méi)有用。
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