《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 電源技術 > 設計應用 > 設計一款12V到230V電源逆變器
設計一款12V到230V電源逆變器
阿風
摘要: 便攜式市電的簡單想法最早由Aixcom公司一名學員提出的,一般它包括高技術功率逆變器和特殊的大電流電源。這位叫Dirk的學員經過很長時間試驗,制作了一部電源逆變器用于模型飛機俱樂部。在他熱情的試制過程中,遇到需要一只特殊集成電路的問題,這電路就是該項目的核心。當他最終得到這只捉摸不定的芯片時,價格驚人,在接通后整個電路產生很強的啪啦噪聲,損壞了許多元件。
Abstract:
Key words :

在野外,汽車中途故障修理,鄉下野餐和娛樂活動,以及目前有地區的拉閘限電,沒有市電供電,人們會感受到十分不便。在有些情況下,只能拉長電纜線把市電引向遠方,但存在危險,或者不可能,或者不實際。在這些場合需要的是要有一只電源逆變器,能將12V汽車電池轉變為230V的交流市電。

        便攜式市電的簡單想法最早由Aixcom公司一名學員提出的,一般它包括高技術功率逆變器和特殊的大電流電源。這位叫Dirk的學員經過很長時間試驗,制作了一部電源逆變器用于模型飛機俱樂部。在他熱情的試制過程中,遇到需要一只特殊集成電路的問題,這電路就是該項目的核心。當他最終得到這只捉摸不定的芯片時,價格驚人,在接通后整個電路產生很強的啪啦噪聲,損壞了許多元件。

        公司經過改進設計,其結果如下:電源逆變器不僅能為幾乎所有的Aixcom學員成功地仿制,而且為圣誕節及其它紀念日提供了禮品,在野外活動中,有足夠的供電而且持續時間不短,還發出強烈的音樂氣勢。Dirk在他的模型航空俱樂部里還開發和制作了1千瓦的增強型逆變器,盡管在不良條件下,它還良好地工作了一年以上。

簡化的考慮

        似乎有疑義的是,在制作逆變器的道路上,本電路的方法最簡單。在設計方面,省略可以去掉的任何電路,剩下就是100%的骨干電路。例如,沒有電壓穩壓部分,電池電壓的降低也引起交流輸出電壓的降低。然而因為大多數用市電供電設備可連續地較好地工作在交流電壓變化在±10%~15%范圍內,可移動的逆變器也應如此。Aixcom公司舍棄性能的完善設計,而著重簡化設備,降低元件成本和確保使用中的可靠性。盡管如此,仍有230V交流輸出的短路和低壓保護,在電池電壓降低到不再啟動汽車的電平之前切斷逆變器。這足夠簡單的電路,使初學者成功地仿制,也提供實用的230VAC電源。

脈沖寬度調制

        本電路的核心部分是SG3526低價開關型調壓器,它由幾家廠商供應,元件標號為XX3526,XX是由廠家標定的字母組合。3526支持所有知名的開關型PSU(Power Supply Unit)電源設備。

        電源逆變器的基本工作原理示于圖1。SG3526交替地轉換通過電源變壓器12V繞組的電流方向,兩繞組中心端子連在一起接向電池正極(+12)。在每次開關動作下,改變一次電流方向,從而改變變壓器鐵芯的磁場方向。結果就在變壓器230V一邊產生方波(近似)交流電壓。

        實際中,開關是用兩只FET管互補推挽電路構成的。FET管的源極通過很小電阻接地(見圖3)。

        SG3526的內部結構見圖2。輸入電壓+Vin可在7~35V之間,用于建立5V的參考電壓VREF。在輸入電壓低于7V時,電壓保護就切斷驅動器。驅動器通過+VC連線分別供電。由電阻RT和電容CT(見圖3)決定頻率,在此情況下頻率為50Hz。RD上的電阻在驅動器輸出A和輸出B之間引起一個固定靜態時間。這樣做是為了消除當開關轉換時兩個驅動器(因為是兩只功率FET)同時導通所產生的危險。

        CSOFTSTART腳(CSS、④腳)上的電容在電源電壓開關接通或復位之后容許輸出的脈沖占空(on/off)比緩慢上升至48%。“Amp”電壓調節器在本制作中不使用,在另外一種情況,參考電壓作為控制量時,它起著阻抗轉換作用。這就保證在啟動之后輸出供給全占空比。

        在+CS和-CS之間電壓(換言之,R8上的壓降)超過100mV,用分流電阻R8構成的限流器就觸發了斷路程序。然而把它接地,也可以采用外部斷路控制。因為在這電路里斷路和復位腳(相應為腳⑧和⑤)是連在一起的,在過載或外部斷開后,用軟起動再次啟動調制器。

幾種設計意見

        本制作的變壓器用的是環形的,有一個230V的初級繞組、兩個12V的次級繞組。在用110V、117V或127V市電電壓的國家的讀者當然要選配一只200W的變壓器。若你很幸運,從廢物箱中找到一只老式環形變壓器,改成兩只12V繞組并不困難。簡單地,圍著鐵芯用絞合線繞10匝,再把初級連接到市電。測量跨在新繞繞組兩端的電壓,然后計算得到12V需要繞多少匝。輸出功率200W,平均電流大約為10A,這樣絞合線的橫截面(c.s.a.)應選用1.5mm2或更大些。

        重要的是兩只12V繞組的匝數要精確的相同。如果相差一匝,那么變壓器鐵芯就會飽和,在連接有12V電池時,引起調節器“徘徊”在斷路狀態。繞組的方向也同樣重要。在變壓器安裝前,把兩個12V繞組端子串聯起來,初級加上230VAC。測量跨接在次級的自由端的電壓應是24V。

        在電路中所用的FET應能處理55V電壓、72A的電流,并且用12MΩ的RD-S( ON)來標示。當然,也可用另外型號的FET,確保它們能處理至少40V、40A,有RD-S( ON)不超過50MΩ。通常,功率FET也可以并聯,但要保證每一管有它自己的柵極電阻。如果你想要逆變器輸出功率大于200W,那么可用并聯結構。在此種情況中,可適配一個限流器,用小的分流電阻R8,或修改R16-R17分壓器數值就可以做到。

        用大功率的逆變器給普通燈泡和鹵燈泡(強力照燈)供電,會產生麻煩。兩種燈泡都呈現很低的“冷”電阻,引起逆變器輸出電壓的降低,甚至驅使斷路不工作。結果鎖定在不足的電壓去加熱燈絲到它的正常溫度。幸運的是,這里介紹的200W逆變器應能供給高達150W的燈泡。應注意,電容C6可以增加容量,但沒有限定范圍,因為電路抗拒短路的能力是足夠的。用C5也可能顯著地增加軟起時間,或者完全不用它。那可能是最安全的解決辦法。

        比較器IC1監測電池電壓和環境溫度,將測量結果與從3526來的5V參考電壓相比較。存在誤差的情況,兩個開路集電極輸出下拉斷路控制輸入(⑧腳)到地電位。用PTC電阻去確定關斷溫度。根據電路的精確類型,R6大小要做略微變更。早期Aixcom公司逆變器樣機采用D901-D60-A40(斷路溫度為60°C)。也可用60°C到80 °C的溫度開關,或者90°C的溫度熔斷絲。雖然后者很便宜,但熔斷時需要代換。

        若采用足夠大的散熱器,用簡單的線連接就可以,而不用PTC電阻。電壓監測器在大約12V關斷,改變R1和R5也可以適應在另外電平。在比較器中,R2和R4決定延時的大小,這延時為防止電源逆變器在出現故障時自動接通。在開關接通后,參考電壓緩慢地上升,其速度取決于C2充電時間,因而監測器經過幾秒鐘后才被激發。

        汽車電池能供給危險的大電流。防止逆變器著火燃燒,必須用25A到35A的汽車熔斷絲加以保護。230VAC輸出電壓,即使由電池產生的,也是很危險的。

結構

        印刷電路板設計表示在圖4。選用單面印板,盡管其有很大的接地面積和寬的銅箔條,但要流過變壓器的大電流,必須用搪錫方法加厚。建議從安裝AMP(fast-on)插頭(片型端頭)開始,因為它們需要很大力氣才能插入電路板。不要忘記分流電阻的連線 。R8應安裝印板表面,略微向上點,以有助于盡可能保持冷卻。R8也可用5W的電阻代替。要保證所有極性元器件(晶體管、電解電容,二極管和集成電路)的正確安裝。晶體管裝在散熱器上,必須采用絕緣墊片。

加電調試

        在進行本項制作中只需要一塊萬用表。先從不連接變壓器的逆變器開始。把它連向試驗臺上的電源,調試兩個保護電路:調節輸入電壓調試電壓保護電路,借助電烙鐵調試溫度保護電路,視需要,還要用電位器及其它工具等。在任何情況下,輸出轉接到地,及在比較器正輸入端的電壓降到低于負輸入端的電壓之下時,LED點亮。如果保護電路呈現工作狀態,就測量兩個柵極上的信號。如果有誤差出現,兩柵極讀數為0V。在沒有誤差時,示波器顯示兩個脈寬為10ms清晰的矩形波信號。用萬用表做相同的測量,讀數為電源電壓的一半。

        至此調試正確,才可能接上環形變壓器。這時,了解IC1從它的插座上移出發生什么,由于在這種情況,只能由限流器觸發斷路功能。如果一只普通100W燈泡在幾秒鐘內不點亮,可測量斷路控制(3526的腳8或D2陽極)上的電壓。如果測得小于5V,限流器和軟起動時間就不正常。

        一旦燈泡點亮,就小心地檢查逆變器是否短路。如果能用示波器,測量FET電流(跨在R8兩端電壓),用R16去增加電流限制點,在所容許的漏極電流之下提高20%。這當然是在230VAC輸出短路做出的。

        通常,在不接負載的情況,變壓器所產生的噪聲大于正常工作所期望的大小。這是因為矩形波強烈地和快速地轉換著磁場。在無負載條件下,鐵芯飽和是由變壓器發出的雜亂響聲所表明。用示波器測量,電流不是依據鋸齒波形向上升,而是出現尖峰(上沖)。在這種情況變壓器12V繞組恰需要不多的匝數。如果有問題,用另外的方法,就是選取較低R11值,提高一點振蕩頻率。最終頻率可取為55Hz,對于大多數負載這不成問題,但是這電路不適合給鬧鐘供電。

12V到230V電源逆變器 www.elecfans.com

實際結果

        由于簡化和成本的原因省略了電壓調節環節,輸出電壓決定于輸入電壓。作者樣機輸出電壓被150W的鹵燈所負載,表1所示,為輸出電壓與電池電壓的關系。輸出電壓還取決于變壓器繞組和輸出電流。如果想在13VDC輸入有230VAC額定輸出電壓,應選用兩只11V繞組的變壓器。樣機所測得的最大效率為94%,本電路是由Dirk-proof設計的。

此內容為AET網站原創,未經授權禁止轉載。
亚洲一区二区欧美_亚洲丝袜一区_99re亚洲国产精品_日韩亚洲一区二区
亚洲精品无人区| 午夜精品久久久久久久男人的天堂| 欧美日韩国产精品一区二区亚洲| 羞羞答答国产精品www一本| 亚洲美女毛片| 久久精品99| 亚洲欧美日韩成人高清在线一区| 亚洲黄色av| 好吊色欧美一区二区三区四区| 国产精品久久久久久久久久久久| 欧美另类极品videosbest最新版本| 亚洲午夜在线视频| 亚洲美女福利视频网站| 久久se精品一区二区| 亚洲一区亚洲二区| 一个色综合av| 亚洲人体影院| 亚洲国产精品福利| 狠狠干狠狠久久| 国产日韩一区二区三区在线播放| 欧美午夜精品久久久久久超碰| 欧美黑人在线播放| 免费成人小视频| 久久婷婷丁香| 久久久久久穴| 久久国产精品久久精品国产| 亚洲欧美久久久久一区二区三区| 亚洲国内自拍| 久久精品视频亚洲| 欧美伊人久久久久久久久影院| 亚洲欧美大片| 亚洲男人天堂2024| 99热免费精品在线观看| 亚洲精品社区| 亚洲精品偷拍| 亚洲人成网站影音先锋播放| 亚洲国产精品久久久久秋霞影院 | 亚洲欧洲另类| 1769国产精品| 亚洲人成小说网站色在线| 91久久综合亚洲鲁鲁五月天| 亚洲国语精品自产拍在线观看| 亚洲国产精品美女| 亚洲日本欧美日韩高观看| 亚洲精品国产无天堂网2021| 亚洲美女av网站| 日韩一区二区精品视频| 一本色道久久88综合亚洲精品ⅰ| 一本色道久久综合狠狠躁篇的优点| 日韩视频精品在线| 夜夜精品视频一区二区| 一本色道88久久加勒比精品| 亚洲视频久久| 午夜精品久久| 久久精品人人做人人爽电影蜜月| 亚洲国产精品小视频| 日韩视频中文| 亚洲午夜精品网| 欧美一区二区三区免费观看| 久久久亚洲国产天美传媒修理工| 久久本道综合色狠狠五月| 久久亚洲综合| 欧美激情无毛| 国产精品福利av| 国产亚洲精品久久久| 国产精品最新自拍| 国产乱码精品| 在线观看成人网| 一本色道久久| 久久大逼视频| 在线亚洲一区二区| 亚洲欧美成人一区二区在线电影| 欧美一区二区视频97| 久久综合色影院| 欧美日韩理论| 国产一区二区三区av电影| 国产一区二区三区在线免费观看 | 亚洲高清在线精品| 亚洲深夜激情| 亚洲大胆视频| 欧美在线免费观看| 日韩一区二区久久| 久久久九九九九| 国产精品黄视频| 亚洲激情第一页| 欧美一站二站| 亚洲欧美卡通另类91av| 欧美久久成人| 好看的av在线不卡观看| 亚洲在线1234| 亚洲影视综合| 欧美日韩国产综合网 | 玖玖国产精品视频| 国产欧美日韩精品a在线观看| 亚洲精品视频免费| 亚洲国产另类 国产精品国产免费| 亚洲欧美一区二区原创| 欧美日韩视频在线第一区| 亚洲电影天堂av| 久久精品噜噜噜成人av农村| 亚洲欧美综合v| 欧美肉体xxxx裸体137大胆| 亚洲国产综合在线| 亚洲国产婷婷香蕉久久久久久99 | 国产一区二区激情| 亚洲综合另类| 一区二区欧美视频| 欧美大学生性色视频| 狠狠色伊人亚洲综合网站色| 午夜精品视频在线| 欧美一区二区高清| 国产酒店精品激情| 亚洲在线观看视频| 欧美一区二区国产| 国产美女诱惑一区二区| 亚洲婷婷在线| 亚洲欧美变态国产另类| 欧美午夜精品理论片a级大开眼界| 日韩视频免费大全中文字幕| 一区二区三区精品| 欧美日韩另类字幕中文| 亚洲欧洲一级| 一本久道久久综合狠狠爱| 欧美人在线观看| 亚洲精品在线观看免费| 一区二区三区四区五区视频| 欧美日韩亚洲视频一区| 9久草视频在线视频精品| 中文无字幕一区二区三区| 欧美日韩1区2区3区| 99精品国产热久久91蜜凸| 这里只有精品视频| 国产精品a级| 亚洲欧美电影在线观看| 欧美在线观看www| 国产亚洲欧美日韩美女| 亚洲高清免费视频| 欧美 日韩 国产在线| 91久久精品国产| 一区二区三区日韩精品视频| 欧美午夜不卡视频| 亚洲一区二区毛片| 久久精品日产第一区二区| 国产在线观看一区| 亚洲国产精品999| 欧美精品一区二区三区很污很色的| 亚洲精品乱码久久久久久蜜桃91| 一区二区三区高清在线观看| 国产精品v欧美精品∨日韩| 亚洲欧美在线另类| 久久深夜福利免费观看| 亚洲国产小视频在线观看| 一区二区三区你懂的| 国产精品另类一区| 欧美在线视频观看| 欧美激情一区二区三区在线| av不卡在线观看| 欧美在线观看视频一区二区三区| 激情亚洲网站| 一区二区三区 在线观看视| 国产精品色午夜在线观看| 欧美在线观看天堂一区二区三区| 久久中文精品| 亚洲精品无人区| 欧美影院一区| 亚洲福利专区| 亚洲免费伊人电影在线观看av| 国产小视频国产精品| 亚洲精品国久久99热| 欧美午夜精品理论片a级按摩 | 久久亚洲精品欧美| 99视频精品| 久久视频国产精品免费视频在线 | 羞羞答答国产精品www一本| 免费人成网站在线观看欧美高清| 99国产精品| 久久噜噜亚洲综合| 日韩一级片网址| 久久―日本道色综合久久| 亚洲美女中文字幕| 久久精品亚洲国产奇米99| 亚洲日本无吗高清不卡| 性色一区二区| 亚洲国产天堂久久综合| 久久www成人_看片免费不卡| 亚洲精品一二三区| 久久人人爽人人爽| 亚洲午夜一区二区三区| 免费在线视频一区| 亚洲一区二区av电影| 欧美激情久久久久久| 午夜老司机精品| 欧美日韩中文字幕精品| 久久精品夜夜夜夜久久| 国产精品三级久久久久久电影| 日韩视频在线播放| 一区二区三区在线观看国产| 香港久久久电影| 日韩午夜精品视频| 免费观看成人|