直流變換交流電路圖解-場效應(yīng)晶體管-逆變電源-MOS場效應(yīng)管變換電路詳解

直流變交流簡易電路圖（一）

該逆變器使用功率場效應(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，這個電路約100W功率。電路必須按裝保險絲，因為過多的輸入電流流動時，振蕩器停止。

直流變交流簡易電路圖（二）

該電路實際上是一個數(shù)字式準正弦波DC／AC逆變器，具有以下特點：

（1）采用脈寬調(diào)制式開關(guān)電源電路，轉(zhuǎn)換效率高達90％以上，自身功耗小；

（2）輸出交流電壓220V，并且具有穩(wěn)壓功能；

（3）輸出功率30QW，可以擴容至1000w以上；

（4）采用2kHz準正弦波形，無需工頻變壓器，體積小、重量輕。

車用電源轉(zhuǎn)換器電路由脈寬調(diào)制器、開關(guān)電路、升壓電路、取樣電路等幾部分組成。IC為脈寬調(diào)制型（PWM）開關(guān)電源集成電路CW3525A，其內(nèi)部集成有基準電源、振蕩器、誤差放大器、脈寬比較器、觸發(fā)器、鎖存器等，輸出級電路為圖騰柱形式，具有200mA的驅(qū)動能力，圖2為CW3525A（CW2525A、CWl525A同）各引腳功能。IC內(nèi)部振蕩器的工作頻率由其5、6腳外接定時電阻和定時電容決定，圖1電路中振蕩頻率約為4kHz，通過內(nèi)部觸發(fā)器和門電路分配后，從其11腳與14腳輪流輸出驅(qū)動脈沖，控制功率場效應(yīng)管VT1、VT2輪流導通。當VT1導通時（此時VT2截止），+12V電源通過變壓器T初級上半部分（2端→1端）經(jīng)VT1到地。當VT2導通時（此時VTl截止），+12V電源通過變壓器T初級下半部分（2端→3端）經(jīng)VT2到地。通過變壓器T的合成和升壓，在T的次級即可獲得220V的交流電壓，其頻率約為2kHz。由于變壓器線圈對高頻成分的阻礙，次級波形已不是方波，可稱之為準正弦波。采用較高頻率的準正弦波形，有利于提高效率和革除工頻變壓器，也能使大多數(shù)電器正常工作。

IC的5腳與7腳之間所接電阻用以調(diào)節(jié)死區(qū)時間，圖1電路中死區(qū)時間約為2μs。設(shè)置死區(qū)時間可以保證VT1與VT2不會出現(xiàn)同時導通的情況，提高了電路的安全性與可靠性。

整流全橋UR與C4、R1～R3等組成取樣反饋電路。輸出端的220V交流電壓經(jīng)UR整流、C4濾波，R1、R2與R3分壓后，從1腳送入IC內(nèi)部誤差放大器和比較器處理，進而自動控制11腳與14腳的輸出脈寬（即脈寬調(diào)制），達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

IC選用集成開關(guān)電源脈寬調(diào)制器CW3525A（或SG3525A、X3525），工作環(huán)境溫度為0℃～70℃，通常可以滿足需要。若需要在寒冷地區(qū)使用，可選用CW2525A（-25℃~85℃）或CW1525A（-55℃～125℃）。VT1、VT2選用N溝道功率場效應(yīng)管2SK851，或其他耐壓30V以上、電流30A以上的N溝道功率場效應(yīng)管，制作時需安裝散熱片。VT1、VT2均工作于開關(guān)狀態(tài)，因此管子自身功耗并不很大。變壓器T需自行繞制，選用截面4cm2左右的高頻磁芯，初級用直徑1．5mm漆包線雙線并繞20圈，將A線的線尾與B線的線頭連接在一起作為中心抽頭2腳，A線的線頭作為引線1腳，B線的線尾作為引線3腳。次級用直徑0.8mm漆包線繞500圈。

12V直流電源輸入端采用汽車點煙器接口，這樣使用時很方便。可以選購一只市售點煙器接口，其金屬心柱接正極連線，金屬外層接負極連線。也可將點煙器中的電熱絲去除，按上述方法接上連線。還可以自制接口，按照點煙器的大小取一圓柱狀塑料或有機玻璃，中間固定一小銅柱并連上正極引線，外圈固定上彈性銅片并連上負極引線即可。

220V輸出端采用市電插座，以方便使用。整機應(yīng)裝入絕緣外殼，可利用市售多用電源接線板改制：除去其中部分插座的接觸件，以便放入整機機心，保留部分插座的接觸件，以作為220V電源輸出插座。機殼上應(yīng)開有散熱孔隙。

調(diào)試時，用交流電壓表監(jiān)測輸出端的交流電壓，調(diào)節(jié)R1阻值，使輸出電壓為220V，固定R1即可。使用時，將本電源轉(zhuǎn)換器的輸入插頭插入汽車點煙器插座，用電器插入電源轉(zhuǎn)換輸出插座即可。

如需輸出更大功率，可選用更大電流的功率場效應(yīng)管。例如，選用電流達60A的功率場效應(yīng)管，可使輸出功率提高為600W.也可采用兩管并聯(lián)的方法提高輸出功率，如圖所示，采用4只2SK851，兩兩并聯(lián)，也可制成600W電源轉(zhuǎn)換器。如果圖6電路中的VT1～VT4都采用電流達60A的功率場效應(yīng)管，則可使輸出功率達1000W以上。需要注意的是，在提高輸出功率時，必須相應(yīng)地增加變壓器的磁芯截面和漆包線的線徑。另外，輸出功率提高后其輸入電流也增大，應(yīng)考慮汽車點煙器至電瓶間的連接導線的允許載荷，可換成粗導線，或?qū)⒈倦娫崔D(zhuǎn)換器的輸入端導線直接接到汽車12V電瓶上。

直流變交流簡易電路圖（三）

12V直流升壓到220V交流的電路圖

電路圖中：25T310T20T250T是變壓器線圈的繞組匝數(shù)，VT1是大功率三極管，可使用電視機電源管，R1的電阻是15-50Ω/5w，R4的電阻470Ω3W。

直流變交流簡易電路圖（四）

最早期的直流電源比較簡單些，一般采用的是變壓器，把交流市電變?yōu)榱硪环N需要的交流電后，再經(jīng)過簡單的整流濾波電路，輸出直流電，這種直流電并不穩(wěn)定，電壓會隨著負載的輕重變化或者輸入市電的高低而變化。

假定：當輸入的交流市電電壓升高時，其輸出的直流電電壓也會相應(yīng)的升高，而輸入的交流市電降低時，輸出的直流電電壓也會相應(yīng)的降低；再假定輸入的市電電壓不變，而輸出的負載加重時，輸出電壓則會下降，輸出的負載減輕時，輸出電壓又會上升。

因之，這種電源在實際使用中，其電壓，電流時常波動不穩(wěn)，紋波系數(shù)太大，根本沒有穩(wěn)壓的措施，原來的收音機，錄音機等簡單的家用電器中多采用此種電路。

下圖是一個12V的直流輸出電源，常用于收錄機等，T是一個次級繞組有中心抽頭的降壓式電源變壓器，其初級繞組a，b兩端接輸入的交流市電220V，次級繞組c到y(tǒng)之間的匝數(shù)等于d到y(tǒng)之間的匝數(shù)，故c到y(tǒng)之間的感應(yīng)電壓等于d到y(tǒng)之間的感應(yīng)電壓，輸出各為交流13V左右，采用全波整流電路，當c端為交流正半周時，D1導通，D2不導通，當d端為交流正半周時，D2導通，D1不導通，輸出的脈動電壓采用C型濾波后，在負載RL上得到了12V的直流電壓。

本電路也可以改為半波整流電路，變壓器重新設(shè)計，次級繞組設(shè)計為單組13V，采用一只整流管，或者就將上圖中的D1或者D2取消，對應(yīng)的繞組懸空不用，即成為了半波整流電路。也可以改為全橋式整流電路，在變壓器次級繞組的單組13V上，采用四只整流管或者一只整流橋堆，即成為全橋整流電路，參考前面整流電路部分的內(nèi)容。

直流變交流簡易電路圖（五）

逆變電源把直流電逆變成交流電的電路稱為逆變電路。在特定場合下，同一套晶閘管變流電路既可作整流，又能作逆變。如下圖所示：

直流變交流簡易電路圖（六）

本文介紹了一款逆變器主要由MOS場效應(yīng)管，普通電源變壓器構(gòu)成。其輸出功率取決于MOS場效應(yīng)管和電源變壓器的功率，免除了煩瑣的變壓器繞制，適合電子愛好者業(yè)余制作中采用。下面介紹該變壓器的工作原理及制作過程。

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