整流器 二极管 三极管 集成电路IC 场效应管

逆变器场效应督工作道理、感化、参数等详解

场效应管

  主要用处逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(普通为220v50HZ正弦或方波)。浅显的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的安装。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。普遍适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电开工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱,录像机、按摩器、风扇、照明等 。

  逆变器就是一种将低压(12或24伏或48伏)直流电转变为220伏交流电的电子设备。由于我们通常是将220伏交流电整流变成直流电来运用,而逆变器的作用与此相反,因而而得名。我们处在一个“挪动”的时期,挪动办公,挪动通讯,挪动休闲和文娱。在挪动的状态中,人们不但需求由电池或电瓶供应的低压直流电,同时更需求我们在日常环境中不可或缺的220伏交流电,逆变器就能够满足我们的这种需求。

  这里引见的逆变器(见图1)主要由MOS场效应管,普通电源变压器构成。其输出功率取决于MOS场效应管和电源变压器的功率,免除了烦琐的变压器绕制,合适电子喜好者业余制造中采用。下面引见该逆变器的工作原理及制造过程。

逆变器场效应督工作道理、感化、参数等详解

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  这里采用六反相器CD4069构成方波信号发作器。电路中R1是补偿电阻,用于改善由于电源电压的变化而惹起的振荡频率不稳。电路的振荡是经过电容C1充放电完成的。

  由于元件的误差,实践值会略有差别。其它多余的反相器,输入端接地防止影响其它电路。

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  由于方波信号发作器输出的振荡信号电压最大振幅为0~5V,为充沛驱动电源开关电路,这里用TR1、TR2将振荡信号电压放大至0~12V.如图所示。

  下面简述一下用C-MOS场效应管(加强型MOS场效应管)组成的应用电路的工作过程(见图4)。电路将一个加强型P沟道MOS场效应管和一个加强型N沟道MOS场效应管组合在一同运用。当输入端为低电平常,P沟道MOS场效应管导通,输出端与电源正极接通。当输入端为高电平常,N沟道MOS场效应管导通,输出端与电源地接通。在该电路中,P沟道MOS场效应管和N沟道MOS场效应管总是在相反的状态下工作,其相位输入端和输出端相反。经过这种工作方式我们能够取得较大的电流输出。同时由于漏电流的影响,使得栅压在还没有到0V,通常在栅极电压小于1到2V时,MOS场效应管既被关断。不同场效应管其关断电压略有不同。也正由于如此,使得该电路不会由于两管同时导通而形成电源短路。

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  点击放大图片由以上剖析我们能够画出原理图中MOS场效应管电路局部的工作过程(见图5)。工作原理同前所述。这种低电压、大电流、频率为50Hz的交变信号经过变压器的低压绕组时,会在变压器的高压侧感应出高压交流电压,完成直流到交流的转换。这里需求留意的是,在某些状况下,如振荡局部中止工作时,变压器的低压侧有时会有很大的电流经过,所以该电路的保险丝不能省略或短接。

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  电路板见图6。所用元器件可参考图7。逆变器用的变压器采用次级为12V、电流为10A、初级电压为220V的废品电源变压器。P沟道MOS场效应管(2SJ471)最大漏极电流为30A,在场效应管导通时,漏-源极间电阻为25毫欧。此时假如经过10A电流时会有2.5W的功率耗费。N沟道MOS场效应管(2SK2956)最大漏极电流为50A,场效应管导通时,漏-源极间电阻为7毫欧,此时假如经过10A电流时耗费的功率为0.7W.由此我们也可知在同样的工作电流状况下,2SJ471的发热量约为2SK2956的4倍。所以在思索散热器时应留意这点。图8展现本文引见的逆变器场效应管在散热器(100mm×100mm×17mm)上的位置散布和接法。虽然场效应管工作于开关状态时发热量不会很大,出于安全思考这里选用的散热器稍偏大。

  测试电路见图9.这里测试用的输入电源采用内阻低、放电电流大(普通大于100A)的12V汽车电瓶,可为电路提供充足的输入功率。测试用负载为普通的电灯泡。测试的办法是经过改动负载大小,并丈量此时的输入电流、电压以及输出电压。输出电压随负荷的增大而降落,灯泡的耗费功率随电压变化而改动。我们也能够经过计算找出输出电压和功率的关系。但实践上由于电灯泡的电阻会随受加在两端电压变化而改动,并且输出电压、电流也不是正弦波,所以这种的计算只能看作是预算。

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  以负载为60W的电灯泡为例:假定灯泡的电阻不随电压变化而改动。由于R灯=V2/W=2102/60=735Ω,所以在电压为208V时,W=V2/R=2082/735=58.9W.由此可折算出电压和功率的关系。经过测试,我们发现当输出功率约为100W时,输入电流为10A.此时输出电压为200V。

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