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详解逆变器电路工作原理

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-08-28 13:44    点击量:

    它的工作原理流程是控制电路控制整个系统的运行,逆变电路完成由直流电转换为交流电的功能,滤波电路用于滤除不需要的信号,逆变器的工作过程就是这样子的了.

详解逆变器电路工作原理
    其中逆变电路的工作还可以细化为:首先,振荡电路将直流电转换为交流电;其次,线圈升压将不规则交流电变为方波交流电;最后,整流使得交流电经由方波变为正弦波交流电.

    电路将一个增强型P沟道MOS场效应管和一个增强型N沟道MOS场效应管组合在一起使用.当输入端为低电平时,P沟道MOS场效应管导通,输出端与电源正极接通.当输入端为高电平时,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.通过这种工作方式我们可以获得较大的电流输出.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.也正因为如此,使得该电路不会因为两管同时导通而造成电源短路.

    由以上分析我们可以画出原理图中MOS场效应管电路部分的工作过程(见图5).

    MOS场效应管电路部分的工作过程

    工作原理同前所述.这种低电压、大电流、频率为50Hz的交变信号通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.这里需要注意的是,在某些情况下,如振荡部分停止工作时,变压器的低压侧有时会有很大的电流通过,所以该电路的保险丝不能省略或短接.

    逆变器用的变压器采用次级为12V、电流为10A、初级电压为220V的成品电源变压器.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.此时如果通过10A电流时会有2.5W的功率消耗.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,此时如果通过10A电流时消耗的功率为0.7W.

    由此我们也可知在同样的工作电流情况下,2SJ471的发热量约为2SK2956的4倍.所以在考虑散热器时应注意这点.

    这里测试用的输入电源采用内阻低、放电电流大(一般大于100A)的12V汽车电瓶充电机,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.

    测试的方法是通过改变负载大小,并测量此时的输入电流、电压以及输出电压.输出电压随负荷的增大而下降,灯泡的消耗功率随电压变化而改变.我们也可以通过计算找出输出电压和功率的关系.但实际上由于电灯泡的电阻会随受加在两端电压变化而改变,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估算.

    以负载为60W的电灯泡为例:假设灯泡的电阻不随电压变化而改变.因为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.通过测试,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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