想象一下,您想去一片沒(méi)有普通交流電源的森林。但有時(shí)您想使用電視或筆記本電腦或進(jìn)行電子維護(hù)工作。一個(gè)合適的替代方案是使用這個(gè) 200W 逆變器電路。
首先推薦一下逆變器的簡(jiǎn)單工作原理。如果你已經(jīng)理解的很好了。現(xiàn)在,我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)200瓦逆變器圖的操作。
這個(gè)電路非常簡(jiǎn)單,因?yàn)槲覀兪褂?IC 和 MOSFET。但我們有一些細(xì)節(jié)需要學(xué)習(xí)。
簡(jiǎn)單逆變器框圖
在下面的框圖中,從頻率發(fā)生器電路或振蕩器開(kāi)始。
它們與 IC2-SG3526 配合使用。如下圖所示,它是脈寬調(diào)制。它顯示了內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
并且,它將產(chǎn)生輸出頻率為 50Hz 的矩形信號(hào)到輸出 A 和 B。
這兩個(gè)輸出信號(hào)始終具有180度的相位差。
200W逆變器框圖
IC-SG3526的結(jié)構(gòu)
即輸出A的狀態(tài)是否為高。但輸出 B 會(huì)很低。
或者,
如果輸出 A 為低電平,則輸出 B 將為高電平。這兩個(gè)信號(hào)被發(fā)送來(lái)控制輸出晶體管Q1和Q2
晶體管Q1和Q2都是N溝道增強(qiáng)型MOSFET。因此,它們不同時(shí)傳導(dǎo)電流。它導(dǎo)致變壓器T1初級(jí)線圈中流動(dòng)的電流始終流動(dòng)開(kāi)關(guān)。
電磁場(chǎng)如此膨脹和崩潰,電感器到次級(jí)。它以 50Hz 的頻率向輸出提供 220V 交流電壓。
200W逆變器溫度保護(hù)
電路工作后會(huì)引起晶體管發(fā)熱。功率輸出(Q1 和 Q2),如果它們太熱。它們可能對(duì)晶體管造成危險(xiǎn)。
特別是當(dāng)負(fù)載需要更多功率時(shí)。所以我們需要檢查散熱器的溫度。兩個(gè)晶體管都過(guò)熱嗎?
此功能的裝置是 PTC(正溫度控制)。如果溫度異常升高,PTC將結(jié)果發(fā)送給IC1、運(yùn)放IC。然后,它將重置命令至IC2。
因此,IC2 停止頻率發(fā)生器。最終結(jié)果是兩個(gè)輸出晶體管也停止工作。以防損壞晶體管。
200w逆變電路工作原理
然后,我們看電路實(shí)際使用情況,如下圖。其中電路的工作原理分為3部分,振蕩器、輸出、保護(hù)。
按下開(kāi)關(guān)-S1時(shí)啟動(dòng)。這是一個(gè)開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟。如果 IC2 的 14 腳處通過(guò) 33 歐姆的電阻器 R12,+12V 電壓將被發(fā)送到二極管 D3。 C1作為IC2的去耦備用電流。
保持IC電壓恒定
見(jiàn)電路。我們之前通過(guò)二極管D3施加正電壓(IC2的電源電壓)。因?yàn)槲覀円笽C2始終得到恒定的電源電壓。
接下來(lái),看到電池的源電壓將直接發(fā)送到輸出電路。
輸出的作用就是開(kāi)關(guān)的特性。首先,開(kāi)關(guān)處于開(kāi)啟狀態(tài)。這可能會(huì)導(dǎo)致電源電壓下降。
該電壓降將導(dǎo)致IC2 誤動(dòng)作。我們應(yīng)該將 D3 塊放在 IC 的電壓源和電源電壓之間
當(dāng)源頭跌落時(shí)。因?yàn)檩敵龆碎_(kāi)始傳導(dǎo)電流。但D3的陽(yáng)極(A)處的電壓低于陰極(K)處的電壓。并且具有反向偏壓狀態(tài)兩端的電壓。
它們不能傳導(dǎo)電流。使得輸出電路無(wú)法正確吸取C1的累積電荷。
結(jié)果,IC2的電源電壓不會(huì)像電壓源那樣驟降。
反向電壓保護(hù)
此外,D3還可以保護(hù)IC2(振蕩器電路)免受錯(cuò)誤的電池端子連接線的損壞。如果電線正負(fù)極交替、負(fù)極交替正極。
D3 處于反向偏置狀態(tài)。它不傳導(dǎo)電流。電路將停止工作而不會(huì)損壞。
設(shè)置振蕩器部分
當(dāng)有電源電壓時(shí),IC2開(kāi)始產(chǎn)生頻率。該頻率由分別連接到引腳 9 (RT) 和 10 (CT) 的 R11 和 C4 的值確定。
該頻率是矩形波形信號(hào)中交流主電源的 50Hz。在,輸出引腳 13 (OUT A) 和引腳 16 (OUT B)。
輸出功率MOSFET
如下圖,當(dāng)IC2在13腳和16腳輸出處產(chǎn)生頻率為50Hz的方波時(shí),兩個(gè)信號(hào)的相位差為180度。然后,它會(huì)發(fā)送到 R13 和 R15,以偏置晶體管 Q1 和 Q2 IRFP054 的引腳柵極。它們是 N 溝道 MOSFET,位于二極管阻尼二極管內(nèi)。
兩個(gè) MOSFET 交替?zhèn)鲗?dǎo)電流。如果有人有偏見(jiàn)的話。柵極上有信號(hào),它將傳導(dǎo)電流(ON)。但如果它收到低信號(hào),它將停止傳導(dǎo)電流(OFF)。
然后,流入變壓器 T1 初級(jí)線圈的電流流入 (D) 漏極,流向 Q1 和 Q2 的 (S) 源極。接地時(shí)的全電路旁路至 R8 值 0.01 歐姆。
該電阻將檢查輸出電路中的電流量。我們接下來(lái)就來(lái)學(xué)習(xí)一下。
緩沖電路清潔尖峰電壓
兩個(gè) MOSFET(Q1 和 Q2)的工作方式與開(kāi)關(guān)類似。它在漏極處有一個(gè)尖峰電壓。這是在改變狀態(tài)時(shí)發(fā)生的,從ON到OFF。這個(gè)尖峰電壓比電源電壓高很多倍。
這對(duì)于功率輸出晶體管來(lái)說(shuō)是極其危險(xiǎn)的。因此,有必要消除該尖峰電壓。我們稱之為緩沖電路。
緩沖電路由D4、D5(BY299)、D6、R14、C9和C10組成。 D5 和 D6 是工作速度更快的二極管,稱為快速反轉(zhuǎn)二極管,BY299。
正常情況下,D5和D6不會(huì)導(dǎo)通電流。當(dāng)Q1或Q2的漏極電壓上升時(shí),它就會(huì)導(dǎo)通電流。直到有一個(gè)更大的電源值(+12伏)。
電流將流過(guò)兩個(gè)二極管,為 C9 和 C10 充電。并且,如果Q1(IRFP054)和Q2(IRFP054)的D(漏極)處的電壓高于18伏。它將使 18V 齊納二極管 D4 通過(guò) R14(18 歐姆)傳導(dǎo)電流。
所有設(shè)備的運(yùn)行都會(huì)導(dǎo)致尖峰電壓降低。兩個(gè)功率晶體管損壞的可能性可能會(huì)較小。
逆變器的保護(hù)
我們看到保護(hù)電路。其中分為 3 個(gè)部分:
過(guò)載輸出電流保護(hù)
輸出過(guò)熱溫度保護(hù)
電池檢查器
如果出現(xiàn)故障。該保護(hù)將停止
IC2的操作。頻率發(fā)生器停止輸出晶體管。防止可能發(fā)生的損壞。
此外,還有一個(gè)電池檢查器來(lái)檢查逆變器電路的電源電壓。所有檢查都會(huì)停止電路,由 D1(LED) 指示。
過(guò)載輸出電流保護(hù)
這有一個(gè) R8 作為主要工作。它的電阻非常低,0.01 歐姆。它與 IC2 的引腳 7(引腳 + CS)配合使用。
通常情況下,引腳 7 處的電壓非常低(接近 0 伏)。但7腳電壓正向上升,使頻率發(fā)生器IC2停止工作,并停止輸出電路的工作。
電流始終首先流過(guò) R8 流過(guò)兩個(gè)全電路輸出晶體管。在正常情況下,R8 兩端的電壓很小(毫伏)或可能稱為空電壓。
R8 兩端的電壓降分為 R16 和 R17 兩部分。在R17中將直接發(fā)送到IC2的引腳7。
當(dāng)源電壓(R8兩端)無(wú)電壓時(shí),IC2的引腳7也無(wú)電壓。使IC2能夠正常產(chǎn)生頻率來(lái)偏置Q1和Q2。
但當(dāng)輸出電路中流過(guò)的電流太大時(shí),R8也一樣。此外,兩端的電壓降也隨之增加。其結(jié)果是,IC2的7腳正電壓升高正伏,IC2截止。
輸出過(guò)熱溫度保護(hù)
檢查輸出晶體管的熱量很重要。太高了嗎?如果發(fā)現(xiàn)溫度過(guò)高,振蕩電路和輸出電路也會(huì)停止工作。
如下圖所示,該設(shè)備監(jiān)測(cè)溫度為R9。這是一個(gè)隨溫度變化的電阻。 R9 可以連接到輸出晶體管的散熱器。這導(dǎo)致了很多熱病。 R9的阻值會(huì)增大。
IC1B(運(yùn)算放大器)用作比較器電路。引腳2處有參考穩(wěn)壓電路+5V。它是反相引腳。該電壓來(lái)自 IC2 的引腳 18。
如果我們回頭看看IC2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。引腳 18 連接參考穩(wěn)壓電路或 VREF +5V。它來(lái)自引腳 17 處的電源電壓。該 VREF 電壓始終恒定。
R9與R6串聯(lián)連接至地,形成分壓電路。 R6 兩端的電壓降到達(dá) IC1B 的非反相引腳。正常情況下大于5V。
結(jié)果,IC1B的輸出引腳(引腳7)處的電壓為高電壓。 D2 不傳導(dǎo)電流。使引腳 8(關(guān)斷)和引腳 5(復(fù)位)也處于“高”電平。此時(shí)IC2就能正常產(chǎn)生50Hz的輸出頻率。
目前,D1-LED 會(huì)變暗,因?yàn)閮啥穗妷汉苄 ?/p>
但是,如果輸出晶體管溫度很高的話。 R9為阻值,應(yīng)增大。 R6 上的電壓降較小。
如果該電壓低于5V。在 IC1 B 的輸出引腳處,將為低電平。 D2 二極管確實(shí)在 IC2 的引腳 8 和引腳 5 處傳導(dǎo)電流,因此處于低電平。結(jié)果,IC2停止產(chǎn)生頻率。輸出電路停止。
目前,D1-LED將完全點(diǎn)亮。因?yàn)镮C1A和IC1B的輸出條件為低電平。 LED 和 R3 上的壓降等等。流過(guò)的電流。 LED更多的是指示電路處于保護(hù)狀態(tài)。
電池檢查器
此部分也具有與過(guò)溫保護(hù)電路相同的功能。本節(jié)工作器件是R5,R6連接的是分壓電路。
IC1A 是比較器,使用 IC2 引腳 18 的+5V 參考穩(wěn)壓電路。這是帶有過(guò)熱保護(hù)電路的參考穩(wěn)壓器。
正常情況下,如果電池滿電標(biāo)稱值超過(guò)12V。這導(dǎo)致R5兩端的電壓比IC1A輸出的5V高,因此IC2產(chǎn)生50Hz的頻率是正常的。
當(dāng)電池電量低時(shí)。使電壓下降。 R5 上的電壓降也較小。如果低于5V,就會(huì)造成IC1A的輸出為低電平,導(dǎo)致IC2和輸出停止工作。
如何搭建200W逆變器
從制作PCB開(kāi)始,如下圖所示的 PCB布局。 并檢查銅線是否有錯(cuò)誤。特別是IC2-SG3526N的引腳之間。其中體積小、容易發(fā)生故障和短路的應(yīng)格外小心。
注意:
本文是使用 SG3526N 的 200 瓦家用逆變器項(xiàng)目的一部分,您可以閱讀每個(gè)部分以保持連續(xù)性。
PCB布局
然后將設(shè)備放入組件布局中的表單中。通過(guò)將最低的設(shè)備放在前面。然后逐漸由更高的裝備分別。以方便操作。
對(duì)于電路中的 2 個(gè) IC,應(yīng)放置插座 IC。以防止焊接時(shí)產(chǎn)生熱量。這可能會(huì)導(dǎo)致 IC 損壞。兩個(gè)功率 MOSFET 晶體管(Q1 和 Q2)在安裝散熱器之前。在 MOSFET 主體與散熱器短路之前必須插入一片云母。
并獲得更好的冷卻效率。應(yīng)使用帶云母的硅膠散熱墊。
圖2
當(dāng)PCB上的所有元件完全安裝完畢后。下一步是變壓器的接線。以及 PCB 外部的設(shè)備。
該項(xiàng)目的連接線
測(cè)試和調(diào)整
該項(xiàng)目的最后階段是機(jī)器的功能測(cè)試。可以正常工作也可以不工作。開(kāi)始 必須從電池向電路提供 +12 伏電源。
普通調(diào)光器 LED 必須打開(kāi)。然后用萬(wàn)用表檔位設(shè)置為AC 1000V測(cè)量輸出電壓。
如果電路工作正常,測(cè)得電壓約為 220 伏。如果不是因?yàn)槿鄙俅蛴 皇呛?jiǎn)短,輸入無(wú)罪。電路無(wú)需任何定制即可立即工作。
該項(xiàng)目不應(yīng)用于測(cè)試電源的 12 伏直流電壓。由于這種電源逆變器提供的電源電流相當(dāng)高。如果使用滿容量。使用 10 A 的高電流。
如果電源無(wú)法提供這個(gè)量。他們將立即進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。因?yàn)殡妷旱陀?2伏。
因此,在實(shí)驗(yàn)或?qū)嶋H使用時(shí)應(yīng)采用電池供電。可以流過(guò)一般電源。
為了便于實(shí)施。他們應(yīng)該找到包含所有內(nèi)容的電路盒并連接直流輸入輸出。使用的電線不應(yīng)大于4平方毫米。
500瓦以下是完美的
逆變器單元結(jié)構(gòu)緊湊。適合與消耗大量電力的設(shè)備一起使用。如熒光燈、一般22寸液晶電視或VCD播放機(jī)。不宜帶到消耗較多能源的器具上。
例如熨斗或電爐。因?yàn)樗箼C(jī)器停止到保護(hù)狀態(tài)(不損壞)。
將該項(xiàng)目帶到異地實(shí)施。比如露營(yíng)過(guò)夜。可能想要使用不同的設(shè)備。其中的電源來(lái)自汽車的電池。
汽車電池的容量為每小時(shí) 80 至 100 安培。如果電池充滿了。將為機(jī)器 200 瓦逆變器供電超過(guò) 8-10 小時(shí)。
電池電量不足。其中,如果將逆變器熒光燈帶到熒光燈上,一般尺寸(36瓦)可以用逆變器為您的汽車電池供電一整夜。無(wú)需點(diǎn)火。機(jī)車留下噪音和油污。由于擔(dān)心早上醒來(lái)啟動(dòng)汽車失火,電池組耗盡。
該逆變器正弦波信號(hào)的電壓 220V 50Hz 并不像完美的家庭那么輕。頻率 50.00Hz 可能不適合。可能會(huì)有一些輕微的錯(cuò)誤。因此,它不應(yīng)該通向電氣設(shè)備。或者需要高精度的工具。比如儀器儀表。這可能會(huì)導(dǎo)致這些設(shè)備。工作正常。
警告
更重要的原因是注意不要使用高于12伏的很高的輸入電壓。由于耐壓高,輸出電壓也高。這可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備和用品損壞。但如果汽車電池是動(dòng)力源的話。我不必?fù)?dān)心這個(gè)問(wèn)題。
通常,因?yàn)殡姵仉妷簝H為 12 至 13.5 伏。這個(gè)大小的電壓哪個(gè)電壓都不可能提高輸出電壓對(duì)我們的任何用電設(shè)備造成傷害。哪個(gè)電壓輸出功率。會(huì)根據(jù)表1中規(guī)定的輸入電壓而變化。
(負(fù)載時(shí)使用滿功率200W)。
輸入電池和交流輸出電壓
輸入電壓(直流電壓) | 輸出電壓(交流電壓) |
---|---|
11.5V | 182.4V |
12V | 194V |
12.5V | 205.4V |
13V | 214.3V |
13.5V | 223.0V |
14V | 231.5V |
零件清單
電阻器(除非另有說(shuō)明,所有尺寸均為 0.25W 1%)
R1:15K
R2:22K
R3:2.7K
R4:10K
R5:12K
R6:4.7K
R7:47K
R8:0.01 歐姆 5W
R9:1K (PTC)
R10:8.2 歐姆
R11:16.9K
R12:33 歐姆
R13、R15: 22歐姆
R14:18歐姆
R16:1K
R17:470歐姆
電容
C1,C2: 220uF 16V, 電解
C3,C7,C9,C10: 0.22uF 50V, 聚酯
C4: 1uF 50V, 電解
C5, C6: 0.033uF 50V, 聚酯
C8: 2.2uF 50V, 聚酯
半導(dǎo)體
D2:1N4148、75V 150mA 二極管
D3:1N4002、100V 1A 二極管
D4:18V 1W 齊納二極管
D5、D6:BY299、二極管
IC1:LM393N、運(yùn)算放大器 IC2
:SG3526N、其他
Q1、Q2:IRF540、MOSFET 信號(hào)二極管
D1 :LED,3 毫米
其他
T1:變壓器220V/12V-0-12V; 200瓦
PCB、金屬盒、電線、插頭220V等
評(píng)論
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