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400W大功率稳压逆变器电路

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TL494A1266P30NOS

利用TL494组成的400W大功率稳压逆变器电路。它激式变换部分采用TL494,VT1、VT2、VD3、VD4构成灌电流驱动电路,驱动两路各两只60V/30A的MOS FET开关管。如需提高输出功率,每路可采用3~4只开关管并联应用,电路不变。TL494在该逆变器中的应用方法如下:

第1、2脚构成稳压取样、误差放大系统,正相输入端1脚输入逆变器次级取样绕组整流输出的15V直流电压,经R1、R2分压,使第1脚在逆变器正常工作时有近4.7~5.6V取样电压。反相输入端2脚输入5V基准电压(由14脚输出)。当输出电压降低时,1脚电压降低,误差放大器输出低电平,通过PWM电路使输出电压升高。正常时1脚电压值为5.4V,2脚电压值为5V,3脚电压值为0.06V。此时输出AC电压为235V(方波电压)。第4脚外接R6、R4、C2设定死区时间。正常电压值为0.01V。第5、6脚外接CT、RT设定振荡器三角波频率为100Hz。正常时5脚电压值为1.75V,6脚电压值为3.73V。第7脚为共地。第8、11脚为内部驱动输出三极管集电极,第12脚为TL494前级供电端,此三端通过开关S控制TL494的启动/停止,作为逆变器的控制开关。当S1关断时,TL494无输出脉冲,因此开关管VT4~VT6无任何电流。S1接通时,此三脚电压值为蓄电池的正极电压。第9、10脚为内部驱动级三极管发射极,输出两路时序不同的正脉冲。正常时电压值为1.8V。第13、14、15脚其中14脚输出5V基准电压,使13脚有5V高电平,控制门电路,触发器输出两路驱动脉冲,用于推挽开关电路。第15脚外接5V电压,构成误差放大器反相输入基准电压,以使同相输入端16脚构成高电平保护输入端。此接法中,当第16脚输入大于5V的高电平时,可通过稳

压作用降低输出电压,或关断驱动脉冲而实现保护。在它激逆变器中输出超压的可能性几乎没有,故该电路中第16脚未用,由电阻R8接地。

该逆变器采用容量为400VA的工频变压器,铁芯采用45×60mm2的硅钢片。初级绕组采用直径1.2mm的漆包线,两根并绕2×20匝。次级取样绕组采用0.41mm漆包线绕36匝,中心抽头。次级绕组按230V计算,采用0.8mm漆包线绕400匝。开关管VT4~VT6可用60V/30A 任何型号的N沟道MOS FET管代替。VD7可用1N400X系列普通二极管。该电路几乎不经调试即可正常工作。当C9正极端电压为12V时,R1可在3.6~4.7kΩ之间选择,或用10kΩ电位器调整,使输出电压为额定值。如将此逆变器输出功率增大为近600W,为了避免初级电流过大,增大电阻性损耗,宜将蓄电池改用24V,开关管可选用VDS为100V的大电流MOS FET管。需注意的是,宁可选用多管并联,而不选用单只IDS大于50A的开关管,其原因是:一则价格较高,二则驱动太困难。建议选用100V/32A的2SK564,或选用三只2SK906并联应用。同时,变压器铁芯截面需达到50cm2,按普通电源变压器计算方式算出匝数和线径,或者采用废UPS-600中变压器代用。如为电冰箱、电风扇供电,请勿忘记加入LC低通滤波器。

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大功率逆变器中驱动电路的开关电源设计(转自:原论坛hn)

摘要:为了满足大功率逆变器中开关管驱动电路对电源功率的要求,以及适应逆变器输入为一定范围内变化的情况,设计了通过光耦反馈的单管反激式电流型控制的开关电源,给出了实验结果。其*能满足了实际应用要求。

关键词:开关电源;反激式变换器;电流型控制;高频变压器

0 引言

传统的线*串联稳压电源,其功率管是连续地工作在线*放大状态,而开关电源的功率管是断续地工作在导通和截止状态。与线*电源相比,开关电源具有功耗小、效率高、体积小、重量轻、稳压范围宽等优点,广泛应用于各种领域。开关电源的功率管开通时,开关管上的电压低,电流大,而在关断时则相反,从而降低了功率管的开关损耗。虽然线*电源结构简单, 但需要体积较大的工频变压器,而开关电源以其重量轻、效率高、单位体积能量密度较高等特*在各类电子设备及装置中得到了越来越广泛的应用。

开关电源可分为电压型和电流型两种。电流型较电压型开关电源的动态响应快, 输出电压稳定*好,

可随开关周期调节电流的大小。

1 驱动电源的设计要求

研制三相大功率逆变器时,由于实际中的功率较大,为了对主电路中的IGBT 进行控制,所选用的驱

动模块对供电电源的功率有一定的要求,为此本文设计了满足这种要求的开关电源。

根据逆变器的输入电压以及所需的功率要求,设计的辅助电源需要满足以下条件:

(1)输入直流电压宽范围350~640V;

(2)输出电压24V;

(3)输出功率60W。

由于单管反激式电路有结构简单、体积小巧以及成本低等优点,因而本文选用了此单管反激式电路结构。

2 电流型PWM控制器以及反激式电路工作原理

2.1 高*能电流型控制器UC3845

UC3845 是高*能固定频率的电流型PWM 控制器,其最大占空比为50豫。该芯片具有重要的电流取样比较器以及大电流图腾柱驱动,输出平均电流为依200 mA,最大峰值电流为依1 A,是驱动MOSFET的理想器件。它还具有众多的保护功能,如带滞后的输入和带滞后的参考欠压锁定、逐周电流限制等,且有低的启动电流以及工作电流等。

2.2 反激式电路工作原理

单管反激式电源主电路如图1 所示。

反激式变换器其实就是利用变压器代替了电感的升压变换器,开关管导通时,整流二极管反向阻断,能量储存在电感铁心的磁通中;开关管关断时,由于变压器中的电流不能突变,于是二极管立刻导通,能量传递给负载。如果在下个周期之前,铁心中的磁通完全降为零,则工作在电流断续模式;如果铁心中的磁通没有完全降为零,即还有一部分剩磁,则工作在电流连续模式。

实际上,电流型控制是具有过电流保护功能的,控制芯片内部的快速电流比较器实现对电流的逐周限制,也是一种恒功率过载保护方法。电流型控制也是电压电流的双环控制,因此比单纯的电压控制型具有更快的动态响应速度。

3 电路设计

3.1 主电路以及控制电路

本文所设计的反激式主电路以及控制电路如图2所示,图中R1为热敏电阻,电源启动的瞬间,电容C 1 和C2 相当于短路,使得此时的输入电源的电流较大,为此需要在输入电路中安装热敏电阻,对电源进行保护。D1的主要作用是防止电源的输入电源极*反接。C1 和C2 为滤波电容,考虑输入的电压较大,故选用两个电容串联使用。R4是启动电阻,提供UC3845 的启动电源,电源第一次启动时通过R4和D2对C1 4充电,为UC3845 提供工作电源。C14为滤波电容,为UC3845提供较稳定的直流工作电源。D5为辅助电源整流二极管,在电源启动后,利用辅助的绕组提供UC3845 的工作电源。由于变压器漏感以及分布参数的影响,开关管关断瞬间会产生较大的尖峰电压,为此电路中选用R5、C3、D3构成箝位电路,此电路结构简单,有效地抑制了电压尖峰。S1 为开关管,R11 为输入电流检测电阻,R12和C20构成一阶滤波电路,滤除取样电流中的尖峰。R10和DZ1对S1进行保护。D6、R8和D7、R9 分别构成S1 的开通以及关断驱动路径,R8、R9 的大小会影响电源的EMI 和开关管的温升等特*。T1 为高频变压器,N1 为原边,N2 为副边,N3为辅助绕组。

D4为输出整流二极管,选用快速恢复的二极管。C5~C12和L1构成输出侧滤波电路。R6、C4、D9构成D4的缓冲电路,抑制D4 在截止时产生的反向尖峰电压,保护整流二极管。PC817、TL431 以及外围的电阻电容构成隔离的电压反馈回路,而UC3845内部的误差放大器通过电阻R19接地被旁路。TL431 为二次侧的误差放大器,是一个三端器件,其参考电压Vref为2.5 V,由R21、R17和R22对输出电压进行分压,而可以控制输出电压的大小。14为光耦PC817 的偏置电阻,光耦导通提供足够的电流。R6、C16、C17是反馈补偿网络,参考极点零点补偿器的设计方法可以得到它们的数值。RT、CT的数值决定了电源的开关频率。

3.2 高频变压器设计

开关电源的设计重点是高频变压器的设计,变压器的好坏决定了整个电源的*能。对于反激式电源,其变压器具有储能、电压匹配、隔离等作用,设计需满足以下条件。

(1)漏磁小,以便获得小的绕组漏感;

(2)输入电压和占空比为最大值时,磁芯不会饱和;

(3)传输功率有裕量;

(4)原边绕组的电感量必须符合设计的功率要求。

已知,输入电压Vi=350~640 V,输出电压V2=24V,输出功率P2=60W。

考虑传输功率以及绕线的要求,选取EE42/12 磁芯,其有效截面积S=140mm2。选择开关频率f=50kHz (T=20 ),最大磁密Bm=0.2 T,最大占空比Dmax=0.48,k=0.3,电源效率 =0.80。

3.2.1 原边电流峰值以及电感量计算

考虑到整流二极管、变压器以及滤波电路等引起的电压降,输出电压以V2=24+1.5=25.5V 来计算。

原边电流峰值I1p为

变压器匝比n12为

原边电感量L1为

3.2.2 原副边绕组匝数计算

副边绕组匝数N2为

原边绕组匝数N1为

辅助电源绕组匝数N3=6 (控制芯片的供电电压约取10V)。

在原、副边绕组分别取177 和14 匝时,上面的参数有可能有所差别,现根据反激式电源的计算公式重新计算,可得到: n12=0.079,Tonmax=9.595 ,I1p=0.687A,k=0.3。

3.2.3 原副边电流有效值计算以及绕组选择

电源工作在电流连续模式时,变压器中原边电流的波形如图3 所示,其有效值的计算公式为

副边电流有效值的计算与原边的类似。一般开关电源的变压器的电流密度选择在3~6A/mm2,这里考虑足够的裕量,可以设定得小一点。

根据各绕组电流的有效值可以很方便地计算出相应的漆包线线径,实际上在高频开关电源中,还需要考虑导线的趋肤效应。在20°C以及开关频率为50kHz 时,穿透深度,那么所选取的漆包线线径应满足若实际算出来的单股线径不满足上面的条件时,则必须选取多股漆包线并绕。

3.3 开关管以及整流二极管选择

3.3.1 开关管选择

开关管从开通到关断时,由于变压器的漏磁通,致使这部分能量无法传递到副边,使得开关管在关断的瞬间,集电极上产生很大的电压尖峰,如图4 所示。

V1S 为原边电路的电感引起的浪涌电压,VOR为整流二极管导通时次级到初级的反射电压,V1为电源的输入电压,Vcep为开关管关断时在开关管集电极上产生的电压峰值。假设V1S=50V,那么峰值电压为Vc ep=VOR+V1S+V1max=993.429V,集电极峰值电流为0.687A。

实际中,留有足够的裕量,选择1 500 V/2.5A的MOSFET,型号为2SK1317。

3.3.2 整流二极管选择

整流二极管需要选择反向恢复时间trr 快的二极管,因为除了满足最大整流电流IOM和反向电压UR 的要求,为了提高整流效率,还应选用恢复时间短和开关损耗小的整流管。

反向电压UR应满足UR>UO+N2/N1*V1max=74.621V。

整流二极管电流满足ID>I2p=8.686A。

考虑一定的裕量,可以选择超快恢复二极管MUR820,其最高重复反向电压VRRM=200 V,最大正向电流IFM=16A,正向平均电流IF(AV)=8A。

4 试验结果

上面所设计的反激式电源,输入电压在350V和640V 之间变化时,对电源的带载能力进行了相应的试验。在输入电压约为400V时,图5 和图6中记录了满载和轻载时的相关实测波形。

图5 满载时的波形

图6 带载1 A时的波形

图5 为满载时的相关波形,其中图5(a)为开关管的驱动波形和检测电阻上的波形,图5(b)为输出电压波形和高频变压器副边的输出电压波形。图6为轻载(负载电流1A)时与满载时相对应的各种波形。

5 结语

本文设计的单管反激式开关电源,在负载的全范围内变化时,通过实测试验波形来看,均具有良好的稳压*能,其输出电压的纹波以及噪声都在允许的范围之内,因而满足了实际中逆变器驱动电路对驱动电源的要求;若纹波和噪声较严重,在实际中可采取相应的共模以及差模滤波技术进行滤波。

逆变器自己制作过程大全

通用纯正弦波逆变器制作 概述 本逆变器的PCB设计成12V、24V、36V、48V这几种输入电压通用。制作样机是12V输入,输出功率达到1000W功率时,可以连续长时间工作。 该逆变器可应用于光伏等新能源,也可应用于车载供电,作为野外应急电源,还可以作为家用,即停电时使用蓄电池给家用电器供电。使用方便,并且本逆变器空载小,效率高,节能环保。 设计目标 1、PCB板对12V、24V、36V、48V低压直流输入通用; 2、制作样机在12V输入时可长时间带载1000W; 3、12V输入时最高效率大于90%; 4、短路保护灵敏,可长时间短路输出而不损坏机器。 逆变器主要分为设计、制作、调试、总结四部分。下面一部分一部分的展现。 第一部分设计 1.1 前级DC-DC驱动原理图 DC-DC驱动芯片使用SG3525,关于该芯片的具体情况就不多介绍了。其外围电路按照pdf里面的典型应用搭起来就OK。震荡元件Rt=15k,Ct=222时,震荡频率在21.5KHz左右。用20KHz左右的频率较好,开关损耗小,整流管的压力也小些,有利于效率的提高。不过频率低,不利于器件的小型化,高压直流纹波稍大些。 电池欠压保护,过压保护以及过流保护在DC-DC驱动上实现。用比较器搭成自锁电路,比较器输出作用于SG3525的shut_down引脚即可。保护电路均是比较器搭建的常规电路。DC-DC驱动部分使用了准闭环,轻载时,准闭环将高压直流限制在380V左右,一旦负载加重前级立即进入开环模式,以最高效率运行。并且使用了光耦隔离,前级输入和输出在电气上是隔离开的,这样设计也是为了安全。如图1.1所示,是DC-DC驱动电路原理图。

两款最简单的12V变220V逆变器

两款最简单的12V变220V逆变器 江苏省泗阳县李口中学沈正中 制作一: 变压器可选用一个100W机床控制变压器,将变压器铁芯拆开,再将次级线圈拆下来,并记录匝数,以便于计算每伏圈数。然后用φ1.35mm的漆包线重新绕次级线圈,先绕一个22V的主线圈,在中间抽头,再用φ0.47的漆包线绕两个4V的反馈线圈,线圈的层间用较厚的牛皮纸绝缘。线圈绕好后插上铁芯,将两个4V次级分别和主线圈连在一起,注意头尾的别接反了。可通电测电压,如果4V线圈和主线圈连接后电压增加说明连接正确,反之就是错的,可换一下接头就可以了。 与4V线圈串联的两个电阻R2、R3可用电阻丝制作,可根据输出功率大小选择电阻的大小, 一般为几欧姆,输出功率大 时,电阻越小,偏流电阻用 1W300Ω的电阻,不接这个 电阻也能工作,但由于管子 的参数不一致有时不起振, 最好接一个。三极管的选择: 每边用三只3DD15并联,共用六只管子,电路连接好后检查无错误,就可以通电调整了,接上蓄电池,找一个100W的白炽灯做负载,打开开关,灯泡应该能正常发光,如果不能正常发光,可减小基极的电阻,直到能正常发光为止,再接上彩电看能否正常启动,不能正常启动也是减小基极的电阻,调整完毕后就可以正常使用了。

制作二: 只用4个元件的逆变器,制作简单,用于普通照明不错。R1、 R2根据三极管和变压 器的不同在1.2k~4.7k 之间选用;三极管无特 殊要求根据变压器的 容量选择,容量大就用 功率大点的;变压器可 用普通控制变压器,只 要有两组12V就行。 选用500W机床控制变压器0v-12V-24V,三极管用的达林顿管MJ11032,电阻4.7k。(输出的是方波,不适合要求较高的场合)。

大功率逆变器 规格书

3000W 修 正 波DC-AC 逆 变 器 ■ 特性: ● 修正波输出(THD <3%) ● 瞬间功率高达6000W ● 效率高达85% ● 保护各类:电池高低压保护/输出短路保护/过负载保护/ 过温度保护/输入反接保护/电池低压警报 ● 应用:家电,电动工具,办公和便携式设备,车辆和游艇等。 ● 1年保修 电气规格 型号 BEM3000L 输出 额定功率(Typ.) 3000W 3000W 3000W 交流电压 220V 220V 220V 频率 50HZ±0.5HZ 50HZ±0.5HZ 50HZ±0.5HZ 波形 额定电压下, 修正波(THD<3%) 额定电压下, 修正波(THD<3%) 额定电压下, 修正波(THD<3%) 输入 电池电压 12V 24V 48V 电压范围(Typ.) 10V-15V 20V-30V 40V-60V 直流电流(Typ.) 277A 138A 69A 空载损耗 ≤0.3A ≤0.2A ≤0.15A 关机模式电流 ≤20mA ≤20mA ≤20mA 效率(Typ.) ≥90% ≥90% ≥90% 电池类型 铅酸电池 铅酸电池 铅酸电池 电池 输入 保护 保险片 35A*12 35A*6 35A*6 电池低压警报 10.5V±0.5V 20V±1V 42V±2V 电池低压保护 9.5V±0.5V 19V±1V 40V±2V 电池高压保护 15.5V±0.5V 30V±1V 60V±2V 电池反接保护 通过内部保险片 通过内部保险片 通过内部保险片 输出 保护 过温度 75℃±5℃ 75℃±5℃ 75℃±5℃ 亮红色指示灯,有报警声,无输出 亮红色指示灯,有报警声,无输出 亮红色指示灯,有报警声,无输出 输出短路 红绿灯交替闪, 取消短路后自动恢复正常 红绿灯交替闪, 取消短路后自动恢复正常 红绿灯交替闪, 取消短路后自动恢复正常 过负载(Typ.) ≥3000W ≥3000W ≥3000W 亮红色指示灯,自锁, 降低负载重启恢复正常输出 亮红色指示灯,自锁, 降低负载重启恢复正常输出 亮红色指示灯,自锁, 降低负载重启恢复正常输出 USB 输出电压 5V 5V 无 输出电流 2A 500mA 无 环境 工作温度 0-40℃@100%负载 工作湿度 20-90%RH ,无冷藏 储存温度、湿度 -30℃-+70℃,10-95%RH 其它 重量 净重:4.8 Kg 毛重:6 Kg 尺寸 454*180*142 mm(L*W*H) 包装 490*245*205 mm(L*W*H) 备注 如未特别说明,所有规格参数25℃环境温度下进行量测。

自制逆变器电路及工作原理及相关部件说明

自制逆变器电路及工作原理 今天我们来介绍一款逆变器(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,适合电子爱好者业余制作中采用。下面介绍该变压器的工作原理及制作过程。 电路图(1) 工作原理: 这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。 一、方波的产生 这里采用CD4069构成方波信号发生器。图2中,R1是补偿电阻,用于改善由于电源电压的变化而引起的震荡频率不稳。电路的震荡是通过电容C1充放电完成的。其振荡频率为f=1/2.2RC。图示电路的最大频率为:fmax=1/2.2*2.2*103*2.2x10-6=93.9Hz,最小频率为fmin=1/2.2*4.2*103*2.2*10-6=49.2Hz。由于元件的误差,实际值会略有差异。其它多余的发相器,输入端接地避免影响其它电路。

图2 二、场效应管驱动电路。 由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大振幅为0~5V,为充分驱动电源开关电路,这里用TR1、TR2将振荡信号电压放大至0~12V。如图3所示。 图3 三、场效应管电源开关电路。 场效应管是该装置的核心,在介绍该部分工作原理之前,先简单解释一下MOS 场效应管的工作原理。 MOS场效应管也被称为MOS FET,即Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor(金属氧化物半导体场效应管)的缩写。它一般有耗尽型和增强型两种。本文使用的是增强型MOS场效应管,其内部结构见图4。它可分为NPN型和PNP型。NPN型通常称为N沟道型,PNP型通常称P沟道型。由图可看出,对于N 沟道型的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上,同样对于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。我们知道一般三极管是由输入的电流控制输出的电流。但对于场效应管,其输出电流是由输入的电压(或称场电压)控制,可以认为输入电流极小或没有输入电流,这使得该器件有很高的输入阻抗,同时这也是我们称之为场效应管的原因。

逆变器的选型

逆变器主要技术指标有:额定容量;输出功率因数;额定输入电压、电流 电压调整率;负载调整率;谐波因数;总谐波畸变率;畸变因数;峰值子数等 通过对逆变器产品的考察,现对250kW、500kW逆变器产品及1000kW逆变器做技术参数比较: 本工程装机容量,10MWp,若选用单台容量大的逆变器,逆变器发生故障时,发电系统损失发电量较大;选用单台容量小的逆变设备,则设备数量较多,会增加投资后期的维护工作量;在投资相同的条件下,应尽量选用容量大的逆变设备,可在一定程度上降低投资,并提高系统可靠性,因此,从工程运行及维护考虑,本工程拟采用高效率、大功率逆变器,选用容量为 500kW,逆变器参数暂按如下参数进行设计

集中型逆变器 主要特点是单机功率大、最大功率跟踪(MPPT)数量少、每瓦成本低。目前国内的主流机型以 500kW、630kW 为主,欧洲及北美等地区主流机型单机功率 800kW 甚至更高,功率等级和集成度还在不断提高,德国 SMA 公司今年推出了单机功率 2.5MW 的逆变器。按照逆变器主电路结构,集中型逆变器又可以分为以下 2 种类型 集中型逆变器是目前大部分中大型光伏电站的首选,在全球 5MW 以上的光伏电站中,其选用比例超过 98% 通过对比集中型和组串型主流机型方案在 100MW 电站的运维数据(见表 5),发电量损失二者相当;由于组串型设备是整机维护,而集中型设备是器件维护,设备维护成本上,集中型优势非常明显。同时,在占地几千亩的百 MW 级大规模电站中,对完全分散布置的组串逆变器进行更换,维护人员花在路途上的时间将远高于进行设备更换的时间,这也是组串型的大型电站应用不利因素之一

逆变器的基本知识

浅谈光伏发电系统用逆变器的基本知识 逆变器的概念 通常,把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流,把完成整流功能的电路称为整流电路,把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应,把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变,把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。 现代逆变技术是研究逆变电路理论和应用的一门科学技术。它是建立在工业电子技术、半导体器件技术、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体变流技术、脉宽调制(PWM)技术等学科基础之上的一门实用技术。它主要包括半导体功率集成器件及其应用、逆变电路和逆变控制技术3大部分。 逆变器的分类 逆变器的种类很多,可按照不同的方法进行分类。 1.按逆变器输出交流电能的频率分,可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为50~60Hz的逆变器;中频逆变器的频率一般为400Hz到十几kHz;高频逆变器的频率一般为十几kHz到MHz。 2.按逆变器输出的相数分,可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。3.按照逆变器输出电能的去向分,可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器,称为有源逆变器;凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。 4.按逆变器主电路的形式分,可分为单端式逆变器,推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。 5.按逆变器主开关器件的类型分,可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆

变器和“全控制”逆变器两大类。前者,不具备自关断能力,元器件在导通后即失去控制作用,故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类;后者,则具有自关断能力,即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制,故称之为“全控型”,电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管(IGBT)等均属于这一类。 6.按直流电源分,可分为电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器(CSI)。前者,直流电压近于恒定,输出电压为交变方波;后者,直流电流近于恒定,输也电流为交变方波。 7.按逆变器输出电压或电流的波形分,可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。 8.按逆变器控制方式分,可分为调频式(PFM)逆变器和调脉宽式(PWM)逆变器。 9.按逆变器开关电路工作方式分,可分为谐振式逆变器,定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。 10.按逆变器换流方式分,可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。 逆变器的基本结构 逆变器的直接功能是将直流电能变换成为交流电能 逆变装置的核心,是逆变开关电路,简称为逆变电路。 该电路通过电力电子开关的导通与关断,来完成逆变的功能。电力电子开关器件的通断,需要一定的驱动脉冲,这些脉冲可能通过改变一个电压信号来调节。产生和调节脉冲的电路。通常称为控制电路或控制回路。逆变装置的基本结构,除上述的逆变电路和控制电路外,还有保护电路、输出电路、输入电路、输出电路等,如图2所示。 逆变器的工作原理。

逆变器电路DIY(图文详解)

逆变器电路DIY(图文详解) 电子发烧友网:本文的主要介绍了逆变器电路DIY制作过程,并介绍了逆变器工作原理、逆变器电路图及逆变器的性能测试。本文制作的的逆变器(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,适合电子爱好者业余制作中采用。下面介绍该逆变器的工作原理及制作过程。 1.逆变器电路图 2.逆变器工作原理 这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。 2.1.方波信号发生器(见图2)

图2 方波信号发生器 这里采用六反相器CD4069构成方波信号发生器。电路中R1是补偿电阻,用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。电路的振荡是通过电容C1充放电完成的。其振荡频率为f=1/2.2RC.图示电路的最大频率为:fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率 fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz.由于元件的误差,实际值会略有差异。其它多余的反相器,输入端接地避免影响其它电路。 #p#场效应管驱动电路#e# 2.2场效应管驱动电路 图3 场效应管驱动电路 由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大振幅为0~5V,为充分驱动电源开关电路,这里用TR1、TR2将振荡信号电压放大至0~12V.如图3所示。 4. 逆变器的性能测试 测试电路见图4.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,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。

自制逆变器电路及工作原理

自制逆变器电路及工作原理 作者:本站来源:本站整理发布时间:2009-11-20 11:54:11 [收藏] [评论] 自制逆变器电路及工作原理 今天我们来介绍一款逆变器(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M OS场效应管和电源变压器的功率,免除了烦琐的变压器绕制,适合电子爱好者业余制作中采用。下面介绍 该变压器的工作原理及制作过程。 电路图(1) 工作原理: 这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。 一、方波的产生 这里采用CD4069构成方波信号发生器。电路中R1是补偿电阻,用于改善由于电源电压的变化而引起的震荡频率不稳。电路的震荡是通过电容C1充放电完成的。其振荡频率为f=1/2.2RC。图示电路的最大频率为:fmax=1/2.2x103x2.2x10—6=62.6Hz,最小频率为fmin=1/2.2x4.3x103x2.2x10—6=48.0Hz。由于元件的误差,实际值会略有差异。其它多余的发相器,输入端接地避免影响其它电路。

图2 二、场效应管驱动电路。 由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大振幅为0~5V,为充分驱动电源开关电路,这里用TR1、TR2 将振荡信号电压放大至0~12V。如图3所示。 图3 三、场效应管电源开关电路。 场效应管是该装置的核心,在介绍该部分工作原理之前,先简单解释一下MOS场效应管的工作原理。MOS场效应管也被称为MOS FET,即Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor(金属氧化物半导体场效应管)的缩写。它一般有耗尽型和增强型两种。本文使用的是增强型MOS场效应管,其内部结构见图4。它可分为NPN型和PNP型。NPN型通常称为N沟道型,PNP型通常称P沟道型。由图可看出,对于N沟道型的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上,同样对于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。我们知道一般三极管是由输入的电流控制输出的电流。但对于场效应管,其输出电流是由输入的电压(或称场电压)控制,可以认为输入电流极小或没有输入电流,这使得该器件有很高的输入 阻抗,同时这也是我们称之为场效应管的原因。

逆变器应用及一种简单的逆变器电路图

逆变器应用及一种简单的逆变器电路图随着科技的快速发展,逆变器已经越来越多的出现在人们的生活中。目前,逆变器的已经在很多领域应用到,比如电脑、电视、洗衣机、空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、录像机、按摩器、风扇、照明等等。逆变器是一种能够进行电能转换的器件,当输入的是直流电是,输出就会变成交流电,而且一般是为220v50HZ正弦或方波。它与应急电源的工作原理是相反的,逆变器一般由控制逻辑、滤波电路和逆变桥组成。本文将首先介绍二极管在逆变器中的应用,然后结合一种简单的逆变器电路图,具体分析PWM逆变器的工作原理。 二极管在逆变器中的应用 在家电应用中,最主要的就是高效率和节能,三相无刷直流电机正是因为具有效率高、尺寸小的优点,被广泛的应用在家电设备及其他很多应用中。除此之外,由于还将机械换向装置替换成电子换向器,三相无刷电机进而被认为可靠性比原来更高了。 标准的三相功率级(power stage)被用来驱动一个三相无刷直流电机,如图1所示。功率级产生一个电场,为了使电机很好地工作,这个电场必须保持与转子磁场之间的角度接近90°。六步序列控制产生6个定子磁场向量,这些向量必须在一个指定的转子位置下改变。霍尔效应传感器扫描转子的位置。为了向转子提供6个步进电流,功率级利用6个可以按不同的特定序列切换的功率MOSFET。下面解释一个常用的切换模式,可提供6个步进电流。 MOSFET Q1、Q3和Q5高频(HF)切换,Q2、Q4和Q6低频(LF)切换。当一个低频MOSFET处于开状态,而且一个高频MOSFET 处于切换状态时,就会产生一个功率级。 步骤1) 功率级同时给两个相位供电,而对第三个相位未供电。假设供电相位为L1、L2,L3未供电。在这种情况下,MOSFET Q1和Q2处于导通状态,电流流经Q1、L1、L2和Q4。 步骤2)MOSFET Q1关断。因为电感不能突然中断电流,它会产生额外电压,直到体二极管D2被直接偏置,并允许续流电流流过。续流电流的路径为D2、L1、L2和Q4。 步骤3)Q1打开,体二极管D2突然反偏置。Q1上总的电流为供电电流(如步骤1)与二极管D2上的恢复电流之和。 显示出其中的体-漏二极管。在步骤2,电流流入到体-漏二极管D2(见图1),该二极管被正向偏置,少数载流子注入到二极管的区和P区。 当MOSFET Q1导通时,二极管D2被反向偏置,N区的少数载流子进入P+体区,反之亦然。这种快速转移导致大量的电流流经二极管,从N-epi到P+区,即从漏极到源极。

大功率光伏逆变器介绍

大功率光伏逆变器 (100kwp~500kwp) 一、光伏逆变器简介 逆变器又称电源调整器,根据逆变器在光伏发电系统中的用途可分为独立型电源用和并网用二种。根据波形调制方式又可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正 弦波逆变器和组合式三相逆变器。对于用于并网系统的逆变器,根据有无变压器 又可分为变压器型逆变器和无变压器型逆变器。 (1)并网光伏发电系统并网式光伏发电系统由光伏组件、并网逆变器、计量装置及配电系统组成。光伏组件将太阳光能转换为直流电能,再由逆变器将直流电能转换为高品质的正弦波电流,直接馈入电网或者做为本地用电设备的电力来源。(2)离网光伏发电系统离网式光伏发电系统由光伏组件、控制器、蓄电池、离网逆变器及配电系统组成,与并网式光伏发电系统的工作原理十分相似,唯一不同的是离网系统输出的电力被直接消耗使用而不输送到电网中。离网式系统中配备有蓄电池,用于储存电能,可以满足阳光不足状态下的发电需求。通过控制器可以实现对蓄电池的控制。对于无法接入公共电网的偏远地区,离网式光伏发电系统是解决用电需求最完。 二、产品型号 ESI——————————光伏逆变器 5———————————额定输入电压 1.24vdc 2.48vdc 3.450vdc 3———————————输出电压 2.220vac 3.380vac B———————————变压器功能B可并联N不可并联 100——————————额定输出功率100kw、250kw、500kw X———————————厂商代码X希望电子有限公司T—— —————————T有隔离变压器N无隔离变压器 三、执行标准 .GB/T19939 光伏系统并网技术要求 .GB/T20046 光伏(PV)系统电网接口特性 .GB/T20513 光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则 .GB/Z19964 光伏发电站接入电力系统的技术规定 .GB/T3859.1 半导体变流器基本要求的规定 .GB/T3859.2 半导体变流器应用导则

简易家用逆变电源的制作

市售的逆变电源大多采用UPS、UPK等逆变模块,输入直流电源多为12V,整体价格比较高,而且输出波形均为方波。本文介绍的逆变电源输入电源为6V,采用易购的时基电路NE555作为振荡源,输出波形是近似的正弦波,可满足电视机或白炽灯或电风扇等电器在停电时继续工作的需要。 工作原理 电路见图1。当把开关K1打向“逆变”位置时,BG1导通,由时基电路NE555及外围元件组成的无稳态多谐振荡器开始振荡,其充、放电时间常数可调节。如果选择R1=R2,则输出脉冲的占空比为50%,该多谐振荡器的振荡频率f=1.443/(R1+R2+2W)C2,图中的元件数值可使振荡频率调在50Hz,振荡脉冲由役脚输出,波形为方波,该方波经C4耦合R3、C5积分变为三角波,这个三角波又经R4、C6,第二次积分和R5、C7第三次积分,变为近似的正弦波,通过C8耦合到BG2,由BG2放大后在B1的L2线圈上输出。当L2上端电压为正时,D4截止,D3导通,使BG4、BG6截止,BG3BG5导通,电流由电瓶正极→B2的L1→BG5→电瓶负极;当L2上端电压为负时,D3截止,D4导通,使BG3、BG5截止,BG4、BG6导通,电流由电瓶正极→B2的L2→BG6→电瓶负极。BG5、BG6交替导通、截止,经变压器B2合成正负对称的正弦波,并由L3升压送至逆变输出插座CZ1、CZ2,供用电器使用,同时LED1(红色)亮,指示逆变状态当开关打向“充电”位置时,市电经变压器B2降压、D5、D6全波整流、R11限流后对电瓶充电,同时LED2(绿色)亮,指示充电状态。 元件选择和制作

本电路中元器件均为易购的常用元器件,按图中所示数值选用即可。B1用收音机输出变压器,应选用铁心大,线径粗的那一类把原来接喇叭的这一组线圈接在L2位置,BG3、BG4分别用两只9013和9012并联组成,如图2和图3所示。BG5、BG6均由四只3DD15并联组成,如图4所示。BG5、BG6的散热器面积不应小于600cm2,B2逆变变压器可选用成品整机用印刷线路板可自行设计制作。电瓶选用容量大于150Ah的电瓶。 本逆变器的调试只需调W,使逆变电压频率为50Hz即可。

逆变器原理及电路图

逆变器原理及电路图 2009-09-10 21:52 场上常见款式车载逆变器产品的主要指标 输入电压:DC 10V~14.5V;输出电压:AC 200V~220V±10%;输出频率:50Hz±5%;输出功率:70W ~150W;转换效率:大于85%;逆变工作频率:30kHz~50kHz。 二常见车载逆变器产品的电路图及工作原理 目前市场上销售量最大、最常见的车载逆变器的输出功率为70W-150W,逆变器电路中主要采用TL494或KA7500芯片为主的脉宽调制电路。一款最常见的车载逆变器电路原理图见图1。 车载逆变器的整个电路大体上可分为两大部分,每部分各采用一只TL494或KA7500芯片组成控制电路,其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的12V直流电,通过高频PWM (脉宽调制)开关电源技术转换成30kHz-50kHz、220V左右的交流电;第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术,将30kHz~50kHz、220V左右的交流电转换成50Hz、220V的交流电。 [img]https://www.wendangku.net/doc/7918216866.html,/UploadFiles/200942618167800.jpg[/img] 1.车载逆变器电路工作原理 图1电路中,由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路。由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、滤波电路VD5-VD8、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路,最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用。 图1中IC1、IC2采用了TL494CN(或KA7500C)芯片,构成车载逆变器的核心控制电路。TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片,其尾缀字母CN表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构,工作温度范围为0℃-70℃,极限工作电源电压为7V~40V,最高工作频率为300kHz。 TL494芯片内置有5V基准源,稳压精度为5 V±5%,负载能力为10mA,并通过其14脚进行输出供外部电路使用。TL494芯片还内置2只NPN功率输出管,可提供500mA的驱动能力。TL494芯片的内部电路如图2所示。 [img]https://www.wendangku.net/doc/7918216866.html,/UploadFiles/2009426181249965.jpg[/img] 图1电路中IC1的15脚外围电路的R1、C1组成上电软启动电路。上电时电容C1两端的电压由0V逐步升高,只有当C1两端电压达到5V以上时,才允许IC1内部的脉宽调制电路开始工作。当电源断电后,C1通过电阻R2放电,保证下次上电时的软启动电路正常工作。

高压大功率逆变器拓扑结构分析

高压大功率逆变器拓扑结构分析 引言 变频调速技术的飞速发展为变频器性能的提高提供了技术保障,而环保和节能的客观需要,又为变频器在生产和生活的各个领域中的应用提供了发展空间,但是,随着国民经济的发展,小容量变频器已越来越不能满足现代化生产和生活的需要。目前,我国采用的变频调速装置基本上都是低压的,即电压为380 ~690V,而在节能方面起着更主要作用的高电压大容量变频器在我国尚处于起步阶段。是什么原因阻碍了高压大功率变频调速技术的应用呢?主要原因一是大容量(200kW 以上)电动机的供电电压高(6kV 或者10kV),而电力电子器件的耐压等级和所承受的电流的限制,造成了电压匹配上的困难;二是高压大功率变频调速系统技术含量高,难度大,成本高,而一般的风机、水泵等节能改造项目都希望低投入、高回报,较少考虑社会效益和综合经济效益。这两个原因使得高压变频调速技术的发展和推广受到了限制,因此,提高电力电子变流装置的功率容量,降低成本,改善其输出性能是现代电力电子技术的重要发展方向之一,也是当前世界各国相关行业竞相关注的热点,为此,国内外各变频器生产厂商八仙过海,各有高招,虽然其主电路结构不尽一致,但都较为成功地解决了高压大容量这一难题。 1、大功率电力电子变流装置的拓扑学进展 近年来,各种高压变频器不断出现,可是到目前为止,高压变频器还没有像低压变频器那样具有近乎统一的拓扑结构。根据高压组成方式,可分为直接高压型和高—低—高型;根据有无中间直流环节,可以分为交—交变频器和交—直—交变频器。在交—直—交变频器中,根据中间直流滤波环节的不同,又可分为电压源型( 也称电压型) 和电流源型( 也称电流型) 。高—低—高型变频器采用变压器实行降压输入、升压输出的方式,其实质上还是低压变频器,只不过从电网和电动机两端来看是高压的,这是受到功率器件电压等级限制而采取的变通办法。由于需要输入、输出变压器,而存在中间低压环节电流大、效率低、可靠性下降、占地面积大等缺点,只用于一些小容量高压电动机的简单调速。常规的交—交变频器由于受到输出最高频率的限制,只用在一些低速、大容量的特殊场合。下面对直接高压大功率电力电子装置拓扑结构作一个分类,分类是针对单个器件的电压或电流承受能力往往不能适应容量要求这一特点进行的,为此,把大功率电力电子变流装置的拓扑结构分为两类: 1 )以器件串联为基础的桥臂扩展型结构; 2 )以变流单元电路串联为基础的多单元变流器结构。 这种分类方式从电路构成的角度揭示了名种拓扑结构的内在联系。按照这种分类方式,多管串联的两电平变换电路,二极管钳位和飞跨电容钳位型多电平拓扑属于以器件串联为基础的桥臂扩展型结构;级联型多电平变流器属于以变流单元电路串联为基础的多单元变流器结构。 2、高—低—高结构 该种结构将输入高压经降压变压器变成380V 的低压,然后用普通变频器进行变频,再由升压变压器将电压变回高压。很明显,该种结构的优点是可利用现有的低压变频技术实现高压变频,易于实现,价格低;其缺? 是系统体积大、成本高、效率低、低频时能量传输困难等。

逆变器的原理图

当前位置:首页 > 资料下载 > 逆变器的原理图 逆变器的原理图 https://www.wendangku.net/doc/7918216866.html, 2009-09-04 10:38 来源:网络 【免责声明】本站部分文章来源于网络,其版权归原作者所有,本站搜集整理仅供网友学习参考之用。如侵犯到您的权益,请联系我们。 一市场上常见款式车载逆变器产品的主要指标 输入电压:DC 10V~14.5V;输出电压:AC 200V~220V±10%;输出频率:50Hz±5%;输出功率:70W ~150W;转换效率:大于85%;逆变工作频率:30kHz~50kHz。 二常见车载逆变电源产品的电路图及工作原理 目前市场上销售量最大、最常见的车载逆变电源的输出功率为70W-150W,逆变电源电路中主要采用TL494或KA7500芯片为主的脉宽调制电路。一款最常见的车载逆变电源电路原理图见图1。 车载逆变电源的整个电路大体上可分为两大部分,每部分各采用一只TL494或KA7500芯片组成控制电路,其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的12V直流电,通过高频PWM (脉宽调制)开关电源技术转换成30kHz-50kHz、220V 左右的交流电;第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术,将30kHz~50kHz、220V左右的交流电转换成50Hz、220V的交

流电。 1.车载逆变电源电路工作原理 图1电路中,由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路。由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz 整流、滤波电路VD5-VD8、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为 220V/50Hz工频交流电的转换电路,最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用。 图1中IC1、IC2采用了TL494CN(或KA7500C)芯片,构成车载逆变电源的核心控制电路。TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片,其尾缀字母CN表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构,工作温度范围为0℃-70℃,极限工作电源电压为7V~40V,最高工作频率为300kHz。 TL494芯片内置有5V基准源,稳压精度为5 V±5%,负载能力为10mA,并通过其14脚进行输出供外部电路使用。TL494芯片还内置2只NPN功率输出管,可提供500mA的驱动能力。TL494芯片的内部电路如图2所示。

最常见的车载逆变器电路原理图

最常见的车载逆变器电路原理图见图1。车载逆变器的整个电路大体上可分为两大部分,每部分各采用一只TL494或KA7500芯片组成控制电路,其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的12V直流电,通过高频PWM (脉宽调制)开关电源技术转换成30kHz-50kHz、220V左右的交流电;第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术,将30kHz~50kHz、220V左右的交流电转换成50Hz、220V的交流电。 令狐采学

车载逆变器电路工作原理 图1电路中,由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路。由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、滤波电路 VD5-VD8、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路,最后通过XAC插座输出220V /50Hz交流电供各种便携

式电器使用。 图1中IC1、IC2采用了TL494CN(或 KA7500C)芯片,构成车载逆变器的核心控制电路。TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片,其尾缀字母CN表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构,工作温度范围为0℃-70℃,极限工作电源电压为7V~40V,最高工作频率为300kHz。 TL494芯片内置有5V基准源,稳压精度为5 V±5%,负载能力为10mA,并通过其14脚进行输出供外部电路使用。TL494芯片还内置2只NPN功率输出管,可提供500mA的驱动能力。 TL494芯片的内部电路

逆变器电路图

逆变器电路图 这是一种性能优良的家用逆变电源电路图,材料易取,输出功率150W。本电路设计频率为300Hz左右,目的是缩小逆变变压器的体积、重量。输出波形方波。这款逆变电源可以用在停电时家庭照明,电子镇流器的日光灯,开关电源的家用电器等其他方面。 电容器 C1、C2用涤纶电容,三极管 BG1-BG5可以用9013:40V 0.1A 0.5W,BG6-BG7可以用场效应管IRF150:100V 40A 150W 0.055 欧姆。变压器B的绕制请参考逆变器的设计计算方法,业余条件下的调试;先不接功率管,测 A点、B点对地的电压,调整R1或R2使A、B两个点的电压要相同,这样才能输出的方波对称,静态电流也最少。安装时要注意下列事项:BG6、BG7的焊接,必须用接地良好的电烙铁或切断电源后再焊接。大电流要用直径2.5MM以上的粗导线连接,并且连线尽量短,电瓶电压12V、容量12AH以上。功率管要加适当的散热片,例如用100*100*3MM铝板散热。如果你要增加功率,增加同型号的功率管并联使用,相应地增加变压器的功率。 晶体管的选择:考虑到安全因素,要具有一定的安全系素。经验资料如下: 直流电源电压:晶体管集射极耐压BV CEO 6~8V≥20~30V 12~14V≥60~80V 24~28V≥80~100V 计算晶体管集电极电流:I CM(A)=输出功率P(W)÷ 输入电压V(V)× 效率。

式中输入电压即电源电压。效率与选择的电路有关,一般在百分之60~80之间。 铁芯截面积:S(平方厘米)=k×变压器额定功率的平方根,k的选择见下表 P(VA) 5-10 10-50 50-100 100-500 500-1000 k 2-1.75 1.75-1.5 1.5-1.35 1.35-1.25 1.25-1 变压器铁芯的选择:业余制作对变压器铁心要求并不严格。不过硅钢片最好选用薄而质地脆的,或者采用铁氧体磁心。漆包线用高强度的,绕线需用绕线机紧密平绕。 安插硅钢片时要严格平整。初级绕组两端电压与铁心截面积和工作频率等参数的 关系可以用公式表示如下:V=4.44×10-8SKFBN 式中 S --- 铁心截面积(平方厘米); K --- 硅钢片间隙系数(0.9~0.95); F --- 逆变器工作频率(赫兹); B --- 饱和磁通密度(T); N --- 线圈的匝数(圈); V --- 初级绕组的电压(伏特)。 K的数值与硅钢片的厚度及片与片之间的间隙有关,铁心层迭越紧,K值越高 一般K取0.9即可。逆变器的工作频率,主要由所选择的铁心决定。采用硅钢片铁心,逆变器工作频率低于2KH Z。采用不同的铁氧体磁心,工作频率在2KH Z~40KH Z之 间。如果工作频率超出了磁心的固有频率,则高频损耗十分严重。饱和磁通密度

方波逆变器的制作方法

方波逆变器的制作方法 本文依据逆变电源的基本原理,利用对现有资料的分析推导,提出了一种方波逆变器的制作方法并加以调试。 1系统基本原理 本逆变电源输入端为蓄电池(+12V,容量90A·h),输出端为工频方波电压(50Hz,310V)。其结构框图如图1所示。 目前,构成DC/AC逆变的新技术很多,但是考虑到具体的使用条件和成本以及可靠性,本电源仍然采用典型的二级变换,即DC/DC变换和DC/AC逆变。首先由DC/DC 变换将DC 12V电压逆变为高频方波,经高频升压变压器升压,再整流滤波得到一个稳定的约320V直流电压;然后再由DC/AC变换以方波逆变的方式,将稳定的直流电压逆变成有效值稍大于220V的方波电压;再经LC工频滤波得到有效值为220V的50Hz交流电压,以驱动负载。 2DC/DC变换 由于变压器原边电压比较低,为了提高变压器的利用率,降低成本,DC/DC变换如图2所示,采用推挽式电路,原边中心抽头接蓄电池,两端用开关管控制,交替工作,可以提高转换效率。而推挽式电路用的开关器件少,双端工作的变压器的体积比较小,可提高占空比,增大输出功率。

双端工作的方波逆变变压器的铁心面积乘积公式为 AeAc=Po(1+η)/(ηDKjfKeKcBm)(1) 式中:Ae(m2)为铁心横截面积; Ac(m2)为铁心的窗口面积; Po为变压器的输出功率; η为转换效率; δ为占空比; K是波形系数; j(A/m2)为导线的平均电流密度; f为逆变频率; Ke为铁心截面的有效系数; Kc为铁心的窗口利用系数; Bm为最大磁通量。 变压器原边的开关管S1和S2各采用IRF32055只并联,之所以并联,主要是因为在逆变电源接入负载时,变压器原边的电流相对较大,并联可以分流,可有效地减少开关管的功耗,不至于造成损坏。 PWM 控制电路芯片SG3524,是一种电压型开关电源集成控制器,具有输出限流,开关频率可调,误差放大,脉宽调制比较器和关断电路,其产生PWM方波所需的外围线路很 简单。当脚11与脚14并联使用时,输出脉冲的占空比为0~95%,脉冲频率等于振荡器频率的1/2。当脚10(关断端)加高电平时,可实现对输出脉冲的封锁,与外电路适当连接,则可以实现欠压、过流保护功能。利用SG3524内部自带的运算放大器调节其输出的驱动波形的占空比D,使D>50%,然后经过CD4011反向后,得到对管的驱动波形的D<50%,这样可以保证两组开关管驱动时,有共同的死区时间。 3DC/AC变换 如图3所示,DC/AC变换采用单相输出,全桥逆变形式,为减小逆变电源的体积,降低成本,输出使用工频LC滤波。由4个IRF740构成桥式逆变电路,IRF740最高耐压

常用逆变电源电路图

常用逆变电源电路图 收藏此信息打印该信息添加:用户发布来源:未知 双端工作的方波逆变变压器的铁心面积乘积公式为 AeAc=Po(1+η)/(ηDKjfKeKcBm)(1) 式中:Ae(m2)为铁心横截面积; Ac(m2)为铁心的窗口面积; Po为变压器的输出功率; η为转换效率; δ为占空比; K是波形系数; j(A/m2)为导线的平均电流密度; f为逆变频率; Ke为铁心截面的有效系数; Kc为铁心的窗口利用系数; Bm为最大磁通量。 图3 变压器原边的开关管S1和S2各采用IRF32055只并联,之所以并联,主要是因为在逆变电源接入负载时,变压器原边的电流相对较大,并联可以分流,可有效地减少开关管的功耗,不至于造成损坏。

PWM控制电路芯片SG3524,是一种电压型开关电源集成控制器,具有输出限流,开关频率可调,误差放大,脉宽调制比较器和关断电路,其产生PWM方波所需的外围线路很简单。当脚11与脚14并联使用时,输出脉冲的占空比为0~95%,脉冲频率等于振荡器频率的1/ 2。当脚10(关断端)加高电平时,可实现对输出脉冲的封锁,与外电路适当连接,则可以实现欠压、过流保护功能。利用SG3524内部自带的运算放大器调节其输出的驱动波形的占空比D,使D>50%,然后经过CD4011反向后,得到对管的驱动波形的D<50%,这样可以保证两组开关管驱动时,有共同的死区时间。 3DC/AC变换 如图3所示,DC/AC变换采用单相输出,全桥逆变形式,为减小逆变电源的体积,降低成本,输出使用工频LC滤波。由4个IRF740构成桥式逆变电路,IRF740最高耐压4 00V,电流10A,功耗125W,利用半桥驱动器IR2110提供驱动信号,其输入波形由SG3

大功率稳压逆变电源设计方案与制作

大功率稳压逆变电源的设计与制作 作者:关山文章来源:网络 标称功率300W的逆变电源,用于家庭电风扇、电视机,以及日常照明等是不成问题的。笔者曾用过300W逆变器,利用12V/60AH蓄电池向上述家用电器供电,一次充满电后,可使用近5小时。不过,即使蓄电池电压充足,启动180立升的电冰箱仍有困难,因启动瞬间输出电压下降为不足180V而失败。电冰箱压缩机标称功率多为100W左右,实际启动瞬间电流可达2A以上,若欲使启动瞬间降压不十分明显,必须将输出功率提高至600VA。如在增大输出功率的同时,采用PWM稳压系统,可使启动瞬间降压幅度明显减小。无论电风扇还是电冰箱,应用逆变电源供电时,均应在逆变器输出端增设图1中的LC滤波器,以改善波形,避免脉冲上升沿尖峰击穿电机绕组。 采用双极型开关管的逆变器,基极驱动电流基本上为开关电流的 1/β,因此大电流开关电路必须采用多级放大,不仅使电路复杂化,可靠性也变差而且随着输出功率的增大,开关管驱动电流需大于集电极电流的1/β,致使普通驱动IC无法直接驱动。虽说采用多级放大可以达到目的,但是波形失真却明显增大,从而导致开关管的导通/截止损耗也增大。目前解决大功率逆变电源及UPS的驱动方案,大多采用MOS FET管作开关器件。 一、MOSFET管的应用 近年来,金属氧化物绝缘栅场效应管的制造工艺飞速发展,使之漏源极耐压(VDS)达kV以上,漏源极电流(IDS)达50A已不足为奇,因而被广泛用于高频功率放大和开关电路中。 除此而外,还有双极性三极管与MOS FET管的混合产品,即所谓IGBT 绝缘栅双极晶体管。顾名思义,它属MOS FET管作为前级、双极性三极管作为输出的组合器件。因此,IGBT既有绝缘栅场效应管的电压驱动特性,又有双极性三极管饱合压降小和耐压高的输出特性,其关断时间达到0.4μs以下,VCEO 达到1.8kV,ICM达到100A的水平,目前常用于电机变频调速、大功率逆变器和开关电源等电路中。 一般中功率开关电源逆变器常用MOS FET管的并联推挽电路。MOS FET 管漏-源极间导通电阻,具有电阻的均流特性,并联应用时不必外加均流电阻,漏源极直接并联应用即可。而栅源极并联应用,则每只MOS FET管必须采用单独的栅极隔离电阻,避免各开关管栅极电容并联形成总电容增大,导致充电电流增大,使驱动电压的建立过程被延缓,开关管导通损耗增大。 二、MOSFET的驱动 近年来,随着MOS FET生产工艺的改进,各种开关电源、变换器都广泛采用MOS FET管作为高频高压开关电路,但是,专用于驱动MOS FET管的集成

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