DC-AC逆变器的制作

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从原理图到实物,手把手教你制作一个逆变器

从原理图到实物,手把手教你制作一个逆变器

从原理图到实物,手把手教你制作一个逆变器这次我们采用了功率较大的三极管2N3055,而电阻只用了两个,且最好电阻的功率选大一点,这样电路的输出功率也会相应地增加……在之前我们发布过一些关于逆变器的文章都只是理论讲解很少去实践,其中一个很重要的原因就是没有材料,但也很想为大家去检测一下电路的可行性,自己动手制作成功的那个心情是买多少成品都无法比拟的,我们这次制作的主题仍然是怎么简单怎么来,这个电路经过改善已经测试成功,文章也会把测试结果分享给大家。

逆变器原理图上图是我们的逆变器原理图,这次我们采用了功率较大的三极管2N3055,而电阻只用了两个,且最好电阻的功率选大一点,这样电路的输出功率也会相应地增加,上图中用的是1W的400欧姆电阻,如果没有1W的也没关系,现在用到的最多的是1/4W的电阻,只要选择四个电阻并联大约是400Ω就可以了。

上图是不太容易见到的两个元件,第一张图片是带轴头的变压器,这里使用的变压器功率是10W,功率较小几乎驱动不了什么负载,大家做出来之后可以用LED灯去测试。

很多朋友想知道工作原理,这其实就是一个震荡电路,就是把直流电变成交流电,然后通过变压器升压变成220V,然后在输出端接上用电器即可,不过就这几个元件做出来的逆变器,输出波形肯定没有电网标准,但驱动电灯泡是足够的。

这是款12V的电源,输出功率可以达到65W,如果大家家里有更大功率的太阳能板或电源的话,可以直接使用,不过要注意电压需是12V,找到这些元件之后就可以连接电路了。

逆变器实际连接上图是实际连接电路图,大家可以看到电阻是用四个1/4W的电阻并联组成的,但是由于这款变压器的功率较低,这四个元件并联也属于大材小用,照着原理图把元件进行电气连接,最后检查无误后即可通电,但一定要注意,输出端电压已经超过人的安全电压,操作时要做好安全措施。

测试电路可行性在这里小编用万用表演示测试,是由于没有合适的用电器,且变压器的功率较低驱动不了大功率电器,所以用万用表代替用电器,测试输出电压。

dc-ac逆变器dc-ac逆变器的基本原理

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DC/AC逆变器,DC/AC逆变器的基本原理背景知识:DC/AC逆变技术能够实现直流电能到交流电能的转换,可以从蓄电池、太阳能电池等直流电能变换得到质量较高的、能满足负载对电压和频率要求的交流电能。

DC/AC逆变技术在交流电机的传动、不间断电源(UPS)、变频电源、有源滤波器、电网无功补偿器等许多场合得到了广泛的应用。

DC/AC逆变技术的基本原理是通过半导体功率开关器件(例如SCR,GTO,GTR,IGBT 和功率MOSFET模块等)的开通和关断作用,把直流电能变换成交流电能,因此是一种电能变换装置。

由子是通过半导体功率开关器件的开通和关断来实现电能转换的,因此转换效率比较高。

但转换输出的波形却很差,是含有相当多谐波成分的方波。

而多数应用场合要求逆变器输出的是理想的正弦波,因此如何利用半导体功率开关器件的开通和关断的转换,使逆变器输出正弦波和准正弦波就成了DC/AC逆变器技术发展中的一个主要问题。

基本原理:常用逆变器主电路的基本形式有两种分类方法:按照相数分类,可以分为单相和三相;按照直流侧波形和交流侧波形分类,可以分为电压型逆变器和电流型逆变器。

具体如下:DC/AC逆变器按拓扑结构划分,分为Buck型DC/AC逆变器,Boost型DC/AC逆变器,Buck-Boost型DC/AC逆变器。

1,Buck型DC/AC逆变器Buck型DC/AC逆变器电路基本拓扑如图所示。

采用了两组对称的Buck电路,负载跨接在两个Buck变换器的输出端,并以正弦的方式调节Buck变换器的输出电压,进行DC/AC的变换。

它包括直流供电电源Vm,输出滤波电感L1和L2,功率开关管S1-S4 。

滤波电容C1和C2,续流二极管D1-D4,以及负载电阻R。

通过滑模控制,使输出电容电压V1和V2随参考电压的变化而变化,从而使两个Buck变换器各产生一个有相同直流偏置的正弦波输出电压,并且V1和V2在相位上互差180度。

由于负载跨接在K和代的两端,则DC/AC变换器的输出电压玲为如下式所示的正弦波,图2所示即为逆变器的基本工作原理。

DCAC逆变电源的设计

DCAC逆变电源的设计

目录1引言 (3)2设计说明书 (4)2.1概述 (4)2.1.1该逆变电源的基本构成和原理 (4)2.1.2逆变电源的技术性能指标及主要特点 (6)2.2逆变电源的主要原器件及其特性 (6)2.2.1 TL494电流模式PWM控制器 (6)2.2.2场效应管 (10)2.2.3 三极管 (10)2.3 各部分支路电路设计及其参数计算 (11)2.3.1 DC/DC变换电路(附工作指示灯) (11)2.3.2 输入过压保护电路 (12)2.3.3输出过压保护电路 (13)2.3.4 DC/AC变换电路 (14)2.3.5 TL494芯片I外围电路 (16)2.3.6 TL494芯片II外围电路 (17)2.3.7 该逆变电源的整机电路原理图(附录A) (18)2.3.8 该电路的元件参数表(附录B) (18)3 调试 (19)参考文献 (24)摘要该设计主要应用开关电源电路技术有关知识。

涉及模拟集成电路、电源集成电路、直流稳压电路、开关稳压电路等原理,充分运用芯片TL494的固定频率脉冲宽度调制电路及场效应管(N沟道增强型MOSFET)的开关速度快、无二次击穿、热稳定性好的优点而组合设计的电路。

该逆变电源的主要组成部分为:DC/DC电路、输入过压保护电路、输出过压保护电路、过热保护电路、DC/AC变换电路、振荡电路、全桥电路。

在工作时的持续输出功率为150W,具有工作正常指示灯、输出过压保护、输入过压保护以及过热保护等功能。

该电源的制造成本较为低廉,实用性强,可作为多种便携式电器通用的电源。

1引言目前逆变电源应用广泛,但是电路复杂,价格比较昂贵,为此设计一款逆变电源。

该电源主要应用开关电源电路技术的有关知识,涉及模拟集成电路、电源集成电路、直流稳压电路、开关稳压电路等原理,充分运用芯片TL494的固定频率脉冲宽度调制电路和场效应管(N沟道增强型MOSFET)的开关速度快、无二次击穿、热稳定性好的优点与三极管一起构成的组合设计电路。

如何直流电(DC)变交流电(AC知识分享

如何直流电(DC)变交流电(AC知识分享

查看文章如何直流电(DC)变交流电(AC)?---逆变器-有电路图(最下)2010-01-16 16:31逆变器(inverter)是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v50HZ 正弦或方波)。

应急电源,一般是把直流电瓶逆变成220V交流的。

通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。

它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成.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。

DIY:牛人教你自制小型逆变器

DIY:牛人教你自制小型逆变器

DIY:牛人教你自制小型逆变器逆变器(inverter)是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v50HZ正弦或方波)。

应急电源,一般是把直流电瓶逆变成220V交流的。

通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。

至于我在这里教大家做的逆变器,和一般的逆变器不一样,这个逆变器是高频逆变器,一般用于驱动几百瓦的灯泡,能够轻易满足户外照明的用途。

逆变器想要大功率就要用IGBT,我这里主要讲的是用场效应管做逆变器。

嗯,为什么不用三极管,而用场效应管呢?原因就是:(1)场效应管是电压控制器件,它通过VGS来控制ID;(2)场效应管的输入端电流极小,因此它的输入电阻很大。

(3)它是利用多数载流子导电,因此它的温度稳定性较好;(4)它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数;(5)场效应管的抗辐射能力强;(6)由于不存在杂乱运动的少子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。

而且今天教大家做的逆变器,不能用三极管做,只能用场效应管或IGBT。

这个逆变电路就是大家熟悉的ZVS(软开关电路)如下图。

这个电路特别在高效率,深受电子爱好者的称赞,原因是场效应管发热很少,几乎不发热。

原因就是软开关,至于ZVS就不多说了。

准备以下零件:10K 1/4W 电阻 X2470欧 3W电阻 X21N4007二极管 X212V稳压管 X21200V 0.3μ电磁炉电容 X2磁环(电脑电源上有得拆) X11MM漆包线 1米1.2M漆包线数米接线端子2P(脚距5mm) 3个接线端子3P(脚距5mm) 2个零件如下图。

然后发给布线图,免得一些人迷惘不懂怎么布线。

发个布线图和布线软件:diylayout.rar(点我去下载)然后开始制作,先焊接好接线端子。

焊接很渣渣~没办法,洞洞板是最便宜的,焊锡也是最便宜的~然后焊接10K电阻。

然后把12V稳压管焊接上去,我的稳压管于普通的不一样,我感觉这个好。

DCAC逆变器的制作

DCAC逆变器的制作

DCAC逆变器的制作DC-AC逆变器是一种将直流电转换为交流电的电力转换设备。

它广泛应用于太阳能发电系统、风能发电系统、电动车辆和UPS(不间断电源系统)等领域。

本文将详细介绍DC-AC逆变器的制作过程,并探讨逆变器的工作原理和一些注意事项。

首先,我们来了解一下DC-AC逆变器的工作原理。

DC-AC逆变器通常由以下几个部分组成:输入滤波器、整流器、逆变器和输出变压器。

整个过程可以概括如下:首先,直流电源通过输入滤波器去除噪声和干扰;然后,直流电流通过整流器将其转换为脉宽调制(PWM)信号;接下来,PWM信号通过逆变器将其转换为交流电信号;最后,交流电信号通过输出变压器进行变压和隔离,输出高质量的交流电。

接下来,我们将详细介绍DC-AC逆变器的制作过程:步骤一:选购材料和元器件首先,我们需要准备一些基本的材料和元器件,包括电路板、晶体管、二极管、电容器、电感、变压器、电阻、电解电容器、滤波电感等。

步骤二:设计电路图然后,我们需要根据逆变器的要求设计电路图。

在设计电路图时,需要考虑输入和输出电流的要求、电压稳定性、功率损耗和保护措施等因素。

步骤三:制作电路板接下来,我们可以利用软件进行电路板的设计,并将设计好的电路图打印在电路板上。

然后,使用化学方法将所需的电路图刻蚀在电路板上,得到我们需要的电路板。

步骤四:焊接元器件将设计好的元器件焊接到电路板上。

在焊接过程中,需要特别注意焊接的质量,以免影响逆变器的工作效果。

步骤五:搭建测试电路将制作好的电路板连接到测试电路上,并根据需要调整参数(例如脉冲宽度、频率等)。

步骤六:测试和调试反复测试和调试逆变器的电路,确保其正常工作。

在这个过程中,需要仔细检查电流和电压的波形,以确保输出的交流电是符合要求的。

步骤七:封装对制作好的逆变器进行封装,以提高其安全性和使用寿命。

封装可以选择使用金属外壳或塑料外壳,具体根据逆变器的实际需求来决定。

步骤八:性能测试对封装好的逆变器进行性能测试,包括输入和输出电流、电压、功率等指标。

逆变器制作方法

逆变器制作方法

逆变器制作方法步骤如下:一、主要部件的制作和采购1.S PWM主芯片2.主变压器主变压器是制作逆变器成功与否的关健,本机主变用的磁芯为EE55,材质PC40,我在杭州电子市场买到了一种质量很好的骨架,立式的,脚位11加11,脚粗1.2MM。

绕制数据:初级2T加2T,用10根0.93的线。

初级导线总面积为6.8平方MM,次级为0.93线一根,绕60T。

二、绕前准备先准备骨架,把骨架上22个引脚,剪去4个,下面红圈处就是表示已经剪去的脚。

上面二个独立的脚是高压绕组用的,远离下面的脚有利于绝缘,中间及下面的脚是低压绕组用的,左边是一个绕组2圈,右边是另一个绕组2圈。

三、绕制步骤A),先绕二分之一的高压绕组(次级),先在骨架上用高温胶带粘一层,这样做是为了防止导线打滑,用一根0.93线绕一层,约30圈(注意的是,高压绕组的线头要做好绝缘,我是套进一小段热缩套管,用打火机烤一下,就紧紧包在线头上了),再用胶带固定住线头,不要让它散出来,并在高压绕组的外面用高温胶带包三层。

B),下面就可以绕低压绕组了(初级),低压绕组分成二层绕,也就是每一层是2加2,用5根线并绕。

C),再继续绕高压绕组,绕完另外的30圈,要注意的是,这30圈要和里面的30圈绕向相同,这点很关健。

如果一层绕不下,就把剩下几圈再绕一层。

D),绕完高压绕组后,在外面用高温胶带包三层,就把低压绕组原先留在上面的线头折下来,准备焊在骨架的脚上。

去漆可以用脱漆剂,用棉签沾一点脱漆剂,抹在线头上,过一会儿,漆就掉下来了,就可以焊了。

D),再后在整个绕组的外面包几层高温胶带,尧好的线包外观要饱满平整。

E),现在可以插磁芯了,插磁芯之前要对磁芯的对接面做清洁处理,我是用胶带粘几下,把磁芯对接面的粉末全清洁干净,插入磁芯,用胶带扎紧,有条件的话对磁芯对接处用胶水做固定。

四、AC输出滤波磁环磁环是采用直径40MM的铁硅铝磁环,用1.18的线,在上面穿绕90圈,线长约4.5米,如果用导磁率为125的磁环,电感量大约在1.5mH,用导磁度为90的磁环,电感量大约在1mH左右。

DC-AC逆变器DC-AC逆变器的基本原理

DC-AC逆变器DC-AC逆变器的基本原理

DC/AC逆变器‎,DC/AC逆变器‎的基本原理‎背景知识:DC/AC逆变技‎术能够实现‎直流电能到‎交流电能的‎转换,可以从蓄电‎池、太阳能电池‎等直流电能‎变换得到质‎量较高的、能满足负载‎对电压和频‎率要求的交‎流电能。

DC/AC逆变技‎术在交流电‎机的传动、不间断电源‎(UPS)、变频电源、有源滤波器‎、电网无功补‎偿器等许多‎场合得到了‎广泛的应用‎。

DC/AC逆变技‎术的基本原‎理是通过半‎导体功率开‎关器件(例如SCR‎,GTO,GTR,IGBT 和‎功率MOS‎F ET模块‎等)的开通和关‎断作用,把直流电能‎变换成交流‎电能,因此是一种‎电能变换装‎置。

由子是通过‎半导体功率‎开关器件的‎开通和关断‎来实现电能‎转换的,因此转换效‎率比较高。

但转换输出‎的波形却很‎差,是含有相当‎多谐波成分‎的方波。

而多数应用‎场合要求逆‎变器输出的‎是理想的正‎弦波,因此如何利‎用半导体功‎率开关器件‎的开通和关‎断的转换,使逆变器输‎出正弦波和‎准正弦波就‎成了DC/AC逆变器‎技术发展中‎的一个主要‎问题。

基本原理:常用逆变器‎主电路的基‎本形式有两‎种分类方法‎:按照相数分‎类,可以分为单‎相和三相;按照直流侧‎波形和交流‎侧波形分类‎,可以分为电‎压型逆变器‎和电流型逆‎变器。

具体如下:DC/AC逆变器‎按拓扑结构‎划分,分为Buc‎k型DC/AC逆变器‎,Boost‎型DC/AC逆变器‎,Buck-Boost‎型DC/AC逆变器‎。

1,Buck型‎D C/AC逆变器‎Buck型‎D C/AC逆变器‎电路基本拓‎扑如图所示‎。

采用了两组‎对称的Bu‎c k电路,负载跨接在‎两个Buc‎k变换器的‎输出端,并以正弦的‎方式调节B‎u ck变换‎器的输出电‎压,进行DC/AC的变换‎。

它包括直流‎供电电源V‎m,输出滤波电‎感L1和L‎2,功率开关管‎S1-S4 。

滤波电容C‎1和C2,续流二极管‎D1-D4,以及负载电‎阻R。

实验51-DC-AC SPWM单相全桥逆变电路设计及研究

实验51-DC-AC SPWM单相全桥逆变电路设计及研究

实验五十一DC/AC SPWM单相全桥逆变电路设计及研究(信号与系统—自动控制理论—检测技术-电力电子学综合实验)一、实验原理SPWM单相全桥逆变电路的主要工作原理是依靠四个开关管的通、断状态配合,利用冲量等效原理,采用正弦脉宽调制(SPWM)策略将输入的直流电压变换成正弦波电压输出。

SPWM的调制原理是通过对每个周期内输出的脉冲个数和每个脉冲宽度来调节逆变器输出电压的频率和幅值。

要使输出的电压波形接近标准的正弦波,就要尽量保证SPWM电压波在每一时间段都与该时段中正弦电压等效。

除要求每一时间段的面积相等外,每个时间段的电压脉冲宽度还必须很窄,这就需要在一个正弦波形内脉冲的数量很多。

脉波数量越多,不连续的按正弦规律改变宽度的多脉冲电压就越等效于正弦电压。

目前,在电力电子控制技术中,SPWM技术应用极为广泛,SPWM波形的形成一般有自然采样法、规则采样法等等。

前者主要用于模拟控制中,后者适用数字控制。

本实验采用的是DSP控制的单相全桥逆变电路,采用对称规则采样法。

对称规则采样的基本思想是使SPWM波的每个脉冲均以三角载波中心线为轴线对称,因此在每个载波周期内只需一个采样点就可确定两个开关切换点时刻。

具体算法是过三角波的对称轴与正弦波的交点,做平行于时间轴的平行线,该平行线与三角波的两个腰的交点作为SPWM波“开通”和“关断”的时刻。

由于在每个三角载波周期中只需要进行一次采样,因此使得计算公式得到简化,并且可以根据脉宽计算公式实时计算出SPWM波的脉宽时间,可以实现数字化控制。

图51-1 对称规则采样法生成SPWM波根据相似三角形定理,可以分析出图1对称规则采样法生成的SPWM波脉宽时间T n为:()21sin n n T T MN Nπ−= (51-1) 式中,M 为调制度,T 为正弦调制波周期,N 为载波比。

本实验中程序采用DSP 控制方式,载波频率固定为10KHZ ,调制波频率为50HZ 频率。

DCAC逆变器装置综述

DCAC逆变器装置综述

DC/AC逆变器装置综述1.使用背景DC/AC逆变器是应用功率半导体器件,将直流电能转换成恒压恒频交流电能的一种静止变流装置,供交流负载用电或与交流电网并网发电。

随着石油、煤和天然气等主要能源的大量使用,新能源的开发和利用越来越得到人们的重视。

利用新能源的关键技术-逆变技术能将蓄电池、太阳能电池和燃料电池等其它新能源转化的电能变换成交流电能与电网并网发电。

因此,逆变技术在新能源的开发和利用领域有着至关重要的地位。

2.逆变技术传统的DC/AC逆变器采用低频环节逆变技术,主要有方波逆变器、阶梯波合成逆变器、正弦脉宽调制SPWM逆变器。

1方波逆变器方波逆变器主要有推挽式、全桥式电路结构。

推挽式方波逆变器由推挽逆变器、交流调压开关和输出滤波器构成,如图1(a)所示。

推挽式方波逆变器主要是通过调节逆变器输出电压脉宽来实现调压功能的。

一种调压方法是调节功率开关S1、S2驱动信号占空比,从而改变输出电压uAB即uCD的脉宽,如图1(b)所示。

但这种调压方法存在明显缺点,即感性负载储能回馈到电网时,变压器T 副边绕组感应有阴影部分电压,这部分电压随感性负载电感分量加大而加宽,纯电感负载时有效脉宽调节范围为0~Ts/4,而纯电阻负载时有效脉宽调节范围为0~Ts/2。

另一种调压方法是在变压器副边与输出交流滤波器之间加交流调压开关S3,调节功率开关S3驱动信号占空比,即可调节输出矩形波脉宽,交流开关将方波电压变成脉宽可调的矩形波电压。

2阶梯波合成逆变器为了减小方波逆变器输出波形谐波含量,可采用DC/DC变换器和阶梯波合成逆变器级联式电路结构,如图2(a)所示。

阶梯波的阶高按正弦规律变化,如果每个周期阶梯波的阶梯数为2N,则需要N台单相逆变器或N/3台三相逆变器。

每个单相功率电路相同,可采用推挽、桥式或三相桥式电路。

大功率逆变器阶梯波合成常用的方法是移相迭加法,即将N个依次相移P/N、不同幅值的方波或矩形波迭加合成,最大限度地将某些低次谐波互相抵消,使合成波的谐波含量最小。

逆变器的制作方法

逆变器的制作方法

逆变器的制作方法逆变器是一种将直流电转换为交流电的电子设备,广泛应用于太阳能发电系统、汽车电子设备等领域。

本文将介绍逆变器的制作方法。

逆变器的制作需要以下材料和工具:逆变器电路板、电子元件(如IGBT、电容器、电感器等)、焊锡工具、印刷电路板加工工具、电镀池、测试设备等。

制作逆变器的步骤如下:1. 设计电路图:根据逆变器的输入和输出要求,设计逆变器的电路图。

电路图应包括直流输入端、交流输出端、控制电路等部分。

2. 制作印刷电路板:将电路图转化为印刷电路板(PCB)设计文件,并使用印刷电路板加工工具将设计文件印制到铜板上。

然后使用电镀池将印制好的铜板进行电镀,形成电路连接。

3. 安装电子元件:在制作好的印刷电路板上安装电子元件。

首先将电子元件按照电路图的布局放置在印刷电路板上,然后使用焊锡工具将电子元件焊接到印刷电路板上。

根据需要,可以添加散热片、风扇等散热组件。

4. 连接输入输出端口:将直流输入端和交流输出端与逆变器的电路板连接。

通常直流输入端连接电池组或太阳能电池组,交流输出端连接需要供电的设备。

5. 连接控制电路:逆变器通常配有控制电路,用于监测输入和输出电流、电压以及保护逆变器的正常工作。

将控制电路与逆变器电路板连接,并设置合适的控制参数。

6. 进行初步测试:完成逆变器的装配后,进行初步的功能测试。

包括检查输入输出端的电流电压是否符合要求,是否能够正常转换电能。

7. 进行细致调试:根据初步测试的结果,对逆变器进行细致调试。

通过调整控制参数,进一步优化逆变器的性能,确保逆变器能够稳定可靠地工作。

8. 进行长时间负载测试:将逆变器连接到负载设备后,进行长时间的负载测试。

在负载测试中,检查逆变器的工作温度、电流电压波动情况,以及输出电压、频率是否稳定。

9. 进行安全性能测试:进行安全性能测试,包括过载保护、短路保护、过温保护等测试。

确保逆变器在异常情况下能够及时断电保护。

10. 进行环境适应性测试:在不同的环境条件下进行逆变器的测试,包括高温、低温、潮湿等条件。

DC-AC逆变器_DC-AC逆变器的基本原理

DC-AC逆变器_DC-AC逆变器的基本原理

DC/AC逆变器,DC/AC逆变器的基本原理背景知识:DC/AC逆变技术能够实现直流电能到交流电能的转换,可以从蓄电池、太阳能电池等直流电能变换得到质量较高的、能满足负载对电压和频率要求的交流电能。

DC/AC逆变技术在交流电机的传动、不间断电源(UPS)、变频电源、有源滤波器、电网无功补偿器等许多场合得到了广泛的应用。

DC/AC逆变技术的基本原理是通过半导体功率开关器件(例如SCR,GTO,GTR,IGBT 和功率MOSFET模块等)的开通和关断作用,把直流电能变换成交流电能,因此是一种电能变换装置。

由子是通过半导体功率开关器件的开通和关断来实现电能转换的,因此转换效率比较高。

但转换输出的波形却很差,是含有相当多谐波成分的方波。

而多数应用场合要求逆变器输出的是理想的正弦波,因此如何利用半导体功率开关器件的开通和关断的转换,使逆变器输出正弦波和准正弦波就成了DC/AC逆变器技术发展中的一个主要问题。

基本原理:常用逆变器主电路的基本形式有两种分类方法:按照相数分类,可以分为单相和三相;按照直流侧波形和交流侧波形分类,可以分为电压型逆变器和电流型逆变器。

具体如下:DC/AC逆变器按拓扑结构划分,分为Buck型DC/AC逆变器,Boost型DC/AC逆变器,Buck-Boost型DC/AC逆变器。

1,Buck型DC/AC逆变器Buck型DC/AC逆变器电路基本拓扑如图所示。

采用了两组对称的Buck电路,负载跨接在两个Buck变换器的输出端,并以正弦的方式调节Buck变换器的输出电压,进行DC/AC的变换。

它包括直流供电电源Vm,输出滤波电感L1和L2,功率开关管S1-S4 。

滤波电容C1和C2,续流二极管D1-D4,以及负载电阻R。

通过滑模控制,使输出电容电压V1和V2随参考电压的变化而变化,从而使两个Buck变换器各产生一个有相同直流偏置的正弦波输出电压,并且V1和V2在相位上互差180度。

由于负载跨接在K和代的两端,则DC/AC变换器的输出电压玲为如下式所示的正弦波,图2所示即为逆变器的基本工作原理。

如何直流电(DC)变交流电(AC

如何直流电(DC)变交流电(AC

查看文章如何直流电(DC)变交流电(AC)?---逆变器-有电路图(最下)2010-01-16 16:31逆变器(inverter)是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v50HZ 正弦或方波)。

应急电源,一般是把直流电瓶逆变成220V交流的。

通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。

它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成.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。

dc转ac逆变器与柴油发电机的配合

dc转ac逆变器与柴油发电机的配合

dc转ac逆变器与柴油发电机的配合直流转交流逆变器(DC to AC Inverter)与柴油发电机的配合是一种常见的发电系统配置,特别适用于需要备用电源的场合,如露天采矿、建筑工地等。

本文将从配合方式、工作原理、优缺点以及应用实例等方面,一步一步地回答这个主题。

一、配合方式DC转AC逆变器与柴油发电机的配合方式主要有两种:并联式和串联式。

并联式配置是将多个逆变器与柴油发电机并联输出,提供更大的输出功率;串联式配置则是将逆变器与柴油发电机串联,逆变器将柴油发电机输出的直流电转换为交流电供电使用。

两种方式各有优劣,根据实际需求选择适合的配合方式。

二、工作原理1. DC到AC逆变器工作原理:逆变器是一种电子装置,可将直流电能转换为交流电能。

它将直流输入电源通过电子开关器件(如MOSFET、IGBT等)进行开关调制,并经过滤波、放大等过程形成纯正弦波的交流输出电流。

2. 柴油发电机工作原理:柴油发电机是将燃油燃烧产生的热能转换为机械能,再经过发电机部分将机械能转换为电能。

柴油发电机通过燃烧室内的柴油燃料,利用内燃机的工作原理,通过活塞的上下运动引起曲轴旋转,进而带动发电机旋转产生电能。

3. 配合原理:配合时,柴油发电机先将燃油转化为机械能,输出交流电,然后通过逆变器将柴油发电机输出的直流电转换为交流电,实现电能的稳定供应。

三、优缺点1. 优点:(1)稳定可靠:柴油发电机作为主要的供电设备具备稳定的输出功率和可靠性,逆变器通过稳定直流转换为交流输出,进一步提高了供电的稳定性。

(2)燃油经济性:柴油发电机可以使用廉价的柴油燃料,经济性较高。

(3)环保节能:逆变器可以将柴油发电机输出的直流电转换为交流电,减少了能源的浪费,并减少了对环境的污染。

2. 缺点:(1)成本较高:与单一柴油发电机相比,DC转AC逆变器的价格较高,增加了系统的成本。

(2)功率限制:逆变器的输出功率有一定限制,无法应对大功率设备的需求。

DC-AC逆变器的制作

DC-AC逆变器的制作

DC-AC逆变器的制作1这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。

∙方波信号发生器(见图3)图3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。

∙场效应管驱动电路。

图4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4所示。

∙MOS场效应管电源开关电路。

这是该装置的核心,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。

图5MOS 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。

它一般有耗尽型和增强型两种。

本文使用的为增强型MOS 场效应管,其内部结构见图5。

它可分为NPN型PNP型。

NPN型通常称为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(或称电场)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。

图6为解释MOS 场效应管的工作原理,我们先了解一下仅含有一个P—N结的二极管的工作过程。

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DC-AC逆变器的制作1
这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。

∙方波信号发生器(见图3)
图3
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。

∙场效应管驱动电路。

图4
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4所示。

∙MOS场效应管电源开关电路。

这是该装置的核心,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。

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。

它一般有耗尽型和增强型两种。

本文使用的为增强型MOS 场效应管,其内部结构见图5。

它可分为NPN型PNP型。

NPN型通常称为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(或称电场)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。

图6
为解释MOS 场效应管的工作原理,我们先了解一下仅含有一个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结有电流通过。

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型半导体端内的正电子则朝N型半导体端运动,从而形成导通电流。

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,正电子被聚集在P型半导体端,负电子则聚集在N型半导体端,电子不移动,其PN 结没有电流通过,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,由前面分析可知,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态(图7a)。

当有一个正电压加在N沟道的MOS 场效应管栅极上时,由于电场的作用,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,但由于氧化膜的阻挡,使得电子聚集在两个N沟道之间的P型半导体中(见图7b),从而形成电流,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,栅极电压的建立相当于为它们之间搭了一座桥梁,该桥的大小由栅压的大小决定。

图8给出了P沟道的MOS 场效应管的工作过程,其工作原理类似这里不再重复。

图8
下面简述一下用C-MOS场效应管(增强型MOS 场效应管)组成的应用电路的工作过程(见图9)。

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。

图9
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10)。

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。

--拓普电子
图10
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。

图13展示本文介绍的逆变器场效应管在散热器(100mm×100mm×17mm)上的位置分布和接法。

尽管场效应管工作于开关状态时发热量不会很大,出于安全考虑这里选用的散热器稍偏大。

--拓普电子
图11
图12
图13
测试电路见图14。

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。

其测试结果见电压、电流曲线关系图(图15a)。

可以看出,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。

逆变器电源效率特性见图15b。

图16为逆变器连续100W负载时,场效应管的温升曲线图。

图17为不同负载时输出波形图,供大家制作是参考。

--拓普电子
图14
图15a 图15b
图16、17。

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