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逆变器电路图理会

来源:<a href='http://bbs.hqew.com/viewthread.php?tid=509363' target='_blank'>wangzhoujun</a> 作者:华仔 浏览:2469

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摘要: 这里介绍的逆变器(见图)首要由MOS场效应管,通俗电源变压器构成。其输出功率取决于MOS场效应管和档链变压器的功率,免除了烦琐的变压器绕制,适合电子康乐喜爱者业永建造中采用。下面介绍该逆变器的工作道理及建造过程。电路图工作道理这里我们将具体介绍这个逆变器的工作道理。方波旗子暗记发生器(见图3)这里采用六反相器CD4069构成方波旗子暗记发生器。电路中R1是补偿电阻,用于改善因为电源电压的改变而引起的┞否荡频率不

这里介绍的逆变器(见图)首要由MOS 场效应管,通俗电源变压器构成。其输出功率取决于MOS 场效应管和档链变压器的功率,免除了烦琐的变压器绕制,适合电子康乐喜爱者业永建造中采用。下面介绍该逆变器的工作道理及建造过程。
电路图


工作道理
这里我们将具体介绍这个逆变器的工作道理。
方波旗子暗记发生器(见图3)


这里采用六反相器CD4069构成方波旗子暗记发生器。电路中R1是补偿电阻,用于改善因为电源电压的改变而引起的┞否荡频率不稳。电路的┞否荡是经由过程电容C1充放电完成的。颇┞否荡频率为f=1/2.2RC。图示电路的最除夜频率为: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。因为元件的误差,实际值会略有不同。其它多余的反相器,输入端接地避免影响其它电路。
场效应管驱动电路
这里采用六反相器CD4069构成方波旗子暗记发生器。电路中R1是补偿电阻,用于改善因为电源电压的改变而引起的┞否荡频率不稳。电路的┞否荡是经由过程电容C1充放电完成的。颇┞否荡频率为f=1/2.2RC。图示电路的最除夜频率为: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。因为元件的误差,实际值会略有不同。其它多余的反相器,输入端接地避免影响其它电路。
场效应管驱动电路


因为方波旗子暗记发生器输出的┞否荡旗子暗记电压最除夜振幅为0~5V,为充裕驱动电源开关电路,这里用TR1、TR2将振荡旗子暗记电压放除夜至0~12V。如图4所示。
MOS场效应管电源开关电路。
这是该装配的核心,在介绍该部分工作道理之前,先简单注释一下MOS 场效应管的工作道理。


图5
MOS 场效应管也被称为MOS FET, 既Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor(金属氧化物半导体场效应管)的缩写。它一般有耗尽型和加强型两种。本文哄骗的魏Z婵型MOS 场效应管,其内部构造见图5。它可分为NPN型PNP型。NPN型常日称为N沟道型,PNP型也叫P沟道型。由图可看出,对于N沟道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节制输出的电流。但对于场效应管,其输出电流是由输入的电压(或称电场)节制,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。


图6
为注释MOS 场效应管的工作道理,我们先认识一下仅含有一个P—N结的二极管的工作过程。如图6所示,我们知道在二极管加上正向电压(P端接正极,N端接负极)时,二极管导通,其PN结有电流畅过。这是因为在P型半导体端为正电压时,N型半导体内的负电子被吸引而涌向加有正电压的P型半导体端,而P型半导体端内的┞俘电子则朝N型半导体端晃荡,除夜而形成导通电流。同理,当二极管加上反向电压(P端接负极,N端接正极)时,这时在P型半导体端为负电压,正电子被群集在P型半导体端,负电子则群集在N型半导体端,电子不移动,其PN结没有电流畅过,二极管截止。


图7a 图7b
对于场效应管(见图7),在栅极没有电压时,由前面理会可知,在源极与漏极之间不会有电流流过,此时场效应管处与截止状况(图7a)。当有一个正电压加在N沟道的MOS 场效应管栅极上时,因为电场的感导,此时N型半导体的源极和漏极的负电子被吸引出来而涌向栅极,但因为氧化膜的反对,使得电子群集在两个N沟道之间的P型半导体中(见图7b),除夜而形成电流,使源极和漏极之间导通。我们也可以想像为两个N型半导体之间为一条沟,栅极电压的竖立相当于为它们之间搭了一座桥梁,该桥的除夜小由栅压的除夜小决意。图8给出了P沟道的MOS 场效应管的工作过程,其工作道理雷同这里不再反复。


图8
下面简述一下用C-MOS场效应管(加强型MOS 场效应管)构成的应用电路的工作过程(见图9)。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场效应管组合在一路哄骗。当输入端为低电日常普通,P沟道MOS场效应管导通,输出端与电源正极接通。当输入端为高电日常普通,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场效应管老是在相反的状况下工作,其相位输入端和输出端相反。经由过程这种工作体式技俩我们可以获得较除夜的电流输出。同时因为漏电流的影响,使得栅压在还没有到0V,常日在栅极电压小于1到2V时,MOS场效应管既被关断。不合场效应管其关断电压略有不合。也正因为如斯,使得该电路不会因为两管同时导通而造成电源短路。


由以上理会我们可以画出道理图中MOS场效应管电路部分的工作过程(见图10)。工作道理同前所述。这种低电压、除夜电流、频率为50Hz的交变旗子暗记经由过程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。这里需要属意的是,在某些景遇下,如振荡部分住手工作时,变压器的低压侧有时会有很除夜的电流畅过,所以该电路的保险丝不克不及省略或短接。


建造要点
电路板见图11。所用元器件可参考图12。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)最除夜漏极电流为30A,在场效应管导通时,漏-源极间电阻为25毫欧。此时假如经由过程10A电流时会有2.5W的功率消费。N沟道MOS场效应管(2SK2956)最除夜漏极电流为50A,场效应管导通时,漏-源极间电阻为7毫欧,此时假如经由过程10A电流时消费的功率为0.7W。由此我们也可知在同样的工作电流景遇下,2SJ471的发烧量约为2SK2956的4倍。所以在考虑散热器时应属意这点。图13展示本文介绍的逆变器场效应管在散热器(100mm×100mm×17mm)汕9依υ置分布和接法。尽管场效应督工作于开关状况时发烧量不会很除夜,出于安然考虑这里选用的散热器稍偏除夜。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67