【導(dǎo)讀】利用震蕩器的原理,先將直流電變?yōu)榇笮‰S時(shí)間變化的脈沖交流電,經(jīng)隔直系統(tǒng)去掉直流分量,保留交變分量,再通過變換系統(tǒng)(升壓或降壓)變換,整形及穩(wěn)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?yōu)榇笮‰S時(shí)間變化的脈沖交流電,經(jīng)隔直系統(tǒng)去掉直流分量,保留交變分量,再通過變換系統(tǒng)(升壓或降壓)變換,整形及穩(wěn)壓,就得到了符合我們需要的交流電。利用振蕩電路產(chǎn)生一定頻率的脈動(dòng)的直流電流,再用變壓器將這個(gè)電流轉(zhuǎn)換為需要的交流電壓。三相逆變器則同時(shí)產(chǎn)生互差120度相位角的三相交流電壓。
逆變器有很多部分組成,其中最核心的部分就是振蕩器了。最早的振蕩器是電磁型的,后來發(fā)展為電子型的,從分立元件到專用集成電路,再到微電腦控制,越來越完善,逆變器的功能也越來越強(qiáng),在各個(gè)領(lǐng)域都得到了很廣泛的應(yīng)用。
簡(jiǎn)單逆變器電路
該逆變器使用功率場(chǎng)效應(yīng)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的交流電。但是,輸入和輸出電壓不僅限于此。您可以使用任何電壓。他們依賴于變壓器使用。波形輸出為方波。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),這個(gè)電路約100W功率 。
電路必須按裝保險(xiǎn)絲,因?yàn)檫^多的輸入電流流動(dòng)時(shí),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(zhuǎn)變?yōu)?4V、36V、48V都比較簡(jiǎn)單,只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(shè)閉合電路是一個(gè)n匝線圈,且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同,這時(shí)相當(dāng)于n個(gè)單匝線圈串聯(lián)而成,因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)?/div>
根據(jù)公式可知,E就是電動(dòng)勢(shì),也就是電壓。因?yàn)?/div>
不變,只要鐵塊兩端的線圈數(shù)量n不一樣就可以達(dá)到變壓的效果。
將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娭灰由隙O管就可以達(dá)到需要的效果,二極管是一種具有兩個(gè)電極的裝置,只允許電流由單一方向流過,許多的使用是應(yīng)用其整流的功能。然后再利用變壓器原理就可以將220V交流電轉(zhuǎn)變成12V直流電,以及我們手機(jī)充電器的5V直流輸出電壓。
那么如何將12V直流轉(zhuǎn)換成220V交流電呢?首先我們來了解一下逆變器,什么是逆變器?
逆變器是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉(zhuǎn)變成交流電(一般為220V,50Hz正弦波)。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。是一種DC to AC的變壓器,它其實(shí)與轉(zhuǎn)化器是一種電壓逆變的過程。轉(zhuǎn)換器是將電網(wǎng)的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的12V直流輸出,而逆變器是將Adapter輸出的12V直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l的高壓交流電。
然后我們看一下整個(gè)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
高頻升壓逆變控制電路:
(1)腳第一組放大器的同相輸入端,檢測(cè)輸出電流,與3個(gè)0.33R 電阻分壓,當(dāng)電流過大時(shí),分壓電阻上的電壓超過(2)腳基準(zhǔn)電壓,(3)腳放大器輸出端輸出高電平,(3)腳為高電平時(shí),電路進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。(2)腳為比較器的反相輸入端,接(14)腳基準(zhǔn),作比較器的參考電壓,外部輸入端的控制信號(hào)可輸入至腳(4)的截止時(shí)間控制端(也叫死區(qū)時(shí)間控制),與腳(1)、(2)、(15)、(16)誤差放大器的輸入端,其輸入端點(diǎn)的抵補(bǔ)電壓為120mV,其可限制輸出截止時(shí)間至最小值,大約為最初鋸齒波周期時(shí)間的4%。當(dāng)13腳的輸出??刂贫私拥貢r(shí),可獲得96%最大工作周期,而當(dāng)(13)腳接制參考電壓時(shí),可獲得48%最大工作周期。如果我們?cè)诘?腳截止時(shí)間控制輸入端設(shè)定一個(gè)固定電壓,其范圍由0V至3.3V之間,則附加的截止時(shí)間一定出現(xiàn)在輸出上。 (5)、(6)腳是一個(gè)固定頻率的脈沖寬度調(diào)制電路,內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器,振蕩頻率可通過外部的一個(gè)電阻和一個(gè)電容進(jìn)行調(diào)節(jié),其振蕩頻率如下:
輸出脈沖的寬度是通過電容CT上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個(gè)控制信號(hào)進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)。功率輸出管Q1和Q2受控于或非門。當(dāng)雙穩(wěn)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)才會(huì)被選通,即只有在鋸齒波電壓大于控制信號(hào)期間才會(huì)被選通。當(dāng)控制信號(hào)增大,輸出脈沖的寬度將減小。(7)腳接地端,(8)、(11)腳是Q1和Q2內(nèi)部開關(guān)管的集電極,在此電路中接電源,(9)、(10)腳為Q1、Q2的發(fā)射極,作開關(guān)管驅(qū)動(dòng)輸出端,接下圖中Q1與Q2外部放大電路。以驅(qū)動(dòng)后極推挽電路。(12)腳電源端,(13)腳為輸出控制端,接(14)腳基準(zhǔn)電壓時(shí)兩路輸出脈沖相差180方位,每路輸出量大約200MA的驅(qū)動(dòng)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(zhǔn)電壓, (16)腳同相輸入端,檢測(cè)電源電壓。當(dāng)電壓過高超過(15)腳參考電壓時(shí),(3)腳輸出高電平,電路進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。
高頻升壓逆變電路及整流:
這是一個(gè)推挽式拓?fù)淠孀冸娐?,?dāng)E1驅(qū)動(dòng)脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí),Q1導(dǎo)通,使VT3、VT6導(dǎo)通,VT7、VT8截止,此時(shí)電路進(jìn)行正半周波形放大,變壓器升壓到次級(jí),通過高頻整流管整流,當(dāng)E2脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí),Q2導(dǎo)通,驅(qū)動(dòng)VT7、VT8導(dǎo)通。VT3、VT6截止,進(jìn)得負(fù)半周波形放大。經(jīng)升壓變壓器升壓后,高頻整流。
(此VT38以推挽方式存在于電路中,各負(fù)責(zé)正負(fù)半周的波形放大任務(wù),電路工作時(shí),兩只對(duì)稱的功率開關(guān)管每次只有一對(duì)導(dǎo)通,所以導(dǎo)通損耗小效率高。推挽輸出既可以向負(fù)載灌電流。)
逆變橋逆變:
最后由TL494CN芯片的5腳外接點(diǎn)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控制Q10、Q11、Q13、Q14工作在50HZ的頻率下,將220V直流電逆變?yōu)?20V/50HZ的交流電,上圖將完成這部分功能。
TL494正向時(shí),IC2控制Q3為飽和導(dǎo)通狀態(tài),Q4為截止?fàn)顟B(tài),由于Q3為飽和導(dǎo)通狀態(tài),則Q10為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。由于Q4處于截止?fàn)顟B(tài),Q11因柵極無正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài),同時(shí)Q14因柵極無正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài), Q13為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)220V直流電經(jīng)VT6沿XAC插座到負(fù)載再經(jīng)VT10接地,形成正半周期電流;反向時(shí),IC2控制Q3為截止?fàn)顟B(tài),Q4為飽和導(dǎo)通狀態(tài),由于Q3為截止?fàn)顟B(tài),則Q10、Q13因柵極無正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài),由于Q4為飽和導(dǎo)通狀態(tài),Q11處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),同時(shí)Q14處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),Q11因柵極無正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)220V直流電經(jīng)VT9沿XAC插座到負(fù)載再經(jīng)VT7接地,形成負(fù)半周期電流;這樣接將220V直流電成功轉(zhuǎn)變?yōu)?20V/50HZ交流電輸出供負(fù)載使用。
TL494正向時(shí),IC2控制Q3為飽和導(dǎo)通狀態(tài),Q4為截止?fàn)顟B(tài),由于Q3為飽和導(dǎo)通狀態(tài),則Q10為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。由于Q4處于截止?fàn)顟B(tài),Q11因柵極無正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài),同時(shí)Q14因柵極無正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài), Q13為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)220V直流電經(jīng)VT6沿XAC插座到負(fù)載再經(jīng)VT10接地,形成正半周期電流;反向時(shí),IC2控制Q3為截止?fàn)顟B(tài),Q4為飽和導(dǎo)通狀態(tài),由于Q3為截止?fàn)顟B(tài),則Q10、Q13因柵極無正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài),由于Q4為飽和導(dǎo)通狀態(tài),Q11處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),同時(shí)Q14處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),Q11因柵極無正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)220V直流電經(jīng)VT9沿XAC插座到負(fù)載再經(jīng)VT7接地,形成負(fù)半周期電流;這樣接將220V直流電成功轉(zhuǎn)變?yōu)?20V/50HZ交流電輸出供負(fù)載使用。
電路中的保護(hù)電路:
電路中采用雙運(yùn)放比較放大器LM358來控制輸出過流保護(hù),輸出電壓過低保護(hù)電路,TL431在此設(shè)制2.5V基準(zhǔn)電壓,給比較器同相輸入端作參考電壓,第一組運(yùn)放的同相輸入端接輸出電流檢測(cè),反相輸入端接參考電壓,當(dāng)電流過大,比較器輸入電壓升高,當(dāng)超過2.5V時(shí),輸出端輸出高電平,送入IC1的3腳,IC關(guān)閉輸出。第二組運(yùn)放同相輸入端接參考電壓,反相輸入端接輸出電壓,當(dāng)電壓過低,檢測(cè)分壓后電壓低于2.5V時(shí),輸出端輸出高電平,Q1導(dǎo)通,蜂鳴器報(bào)警。
推薦閱讀:
2019中國國際傳感器技術(shù)與應(yīng)用展覽會(huì)
解讀雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)、工作原理及檢測(cè)方法
解析電子管功放原理以及電子管功放和晶體管功放優(yōu)缺點(diǎn)
淺談PIN雪崩光電二極管建模部分
【干貨】詳解整流、濾波與線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源工作原理
特別推薦
- STM32 MPU是什么產(chǎn)品?了解嵌入式系統(tǒng)中微處理器的新變化
- 安森美推出業(yè)界領(lǐng)先的模擬和混合信號(hào)平臺(tái)
- 兆易創(chuàng)新MCU新品重磅揭幕,以多元產(chǎn)品和方案深度解鎖工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景
- 大聯(lián)大詮鼎集團(tuán)推出基于Qualcomm產(chǎn)品的Wi-Fi 7家庭網(wǎng)關(guān)方案
- 東芝推出適用于車載牽引逆變器的最新款1200 V SiC MOSFET
- 兆易創(chuàng)新推出EtherCAT?從站控制芯片,工業(yè)自動(dòng)化的卓越選擇
- 貿(mào)澤開售英飛凌PASCO2V15 XENSIV PAS CO2 5V傳感器
技術(shù)文章更多>>
- 集成開關(guān)控制器如何提升系統(tǒng)能效?
- 【“源”察秋毫系列】下一代半導(dǎo)體氧化鎵器件光電探測(cè)器應(yīng)用與測(cè)試
- 利用5G升級(jí)汽車信號(hào)管理,為未來做好準(zhǔn)備
- 射頻 FDA 如何使用射頻采樣 ADC 來增強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)
- V2X 技術(shù)提速,鋪平高階自動(dòng)駕駛發(fā)展之路
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
電位器
電位器接法
電壓表
電壓傳感器
電壓互感器
電源變壓器
電源風(fēng)扇
電源管理
電源管理IC
電源連接器
電源濾波器
電源模塊
電源模塊
電源適配器
電子書
電阻測(cè)試儀
電阻觸控屏
電阻器
電阻作用
調(diào)速開關(guān)
調(diào)諧器
鼎智
動(dòng)力電池
動(dòng)力控制
獨(dú)石電容
端子機(jī)
斷路器
斷路器型號(hào)
多層PCB
多諧振蕩器