場效應管逆變器電路圖及工作原理-簡易逆變器制作電路圖-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2018-06-14
場效應管逆變器電路圖
為什么不用三極管,而用場效應管呢?原因就是:
(1)場效應管是電壓控制器件,它通過VGS來控制ID;
(2)場效應管的輸入端電流極小,因此它的輸入電阻很大。
(3)它是利用多數(shù)載流子導電,因此它的溫度穩(wěn)定性較好;
(4)它組成的放大電路的電壓放大系數(shù)要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數(shù);
(5)場效應管的抗輻射能力強;
(6)由于不存在雜亂運動的少子擴散引起的散粒噪聲,所以噪聲低。
場效應管逆變器電路圖工作原理
它的工作原理流程是控制電路控制整個系統(tǒng)的運行,逆變電路完成由直流電轉(zhuǎn)換為交流電的功能,濾波電路用于濾除不需要的信號,逆變器的工作過程就是這樣子的了。
其中場效應管逆變器電路圖的工作還可以細化為:首先,振蕩電路將直流電轉(zhuǎn)換為交流電;其次,線圈升壓將不規(guī)則交流電變?yōu)榉讲ń涣麟?;最后,整流使得交流電?jīng)由方波變?yōu)檎也ń涣麟姟?/span>
這里介紹的場效應管逆變器電路圖(見圖1)主要由MOS場效應管,普通電源變壓器構(gòu)成。其輸出功率取決于MOS場效應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。下面介紹該逆變器的工作原理及制作過程。
2.工作原理
這里我們將詳細介紹逆變器的工作原理。
方波信號發(fā)生器(見圖2)
這里采用六反相器CD4069構(gòu)成方波信號發(fā)生器。電路中R1是補償電阻,用于改善由于電源電壓的變化而引起的振蕩頻率不穩(wěn)。電路的振蕩是通過電容C1充放電完成的。其振蕩頻率為f=1/2.2RC。
圖示電路的最大頻率為:fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;
最小頻率為:fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。
由于元件的誤差,實際值會略有差異。其它多余的反相器,輸入端接地避免影響其它電路。
由于方波信號發(fā)生器輸出的振蕩信號電壓最大振幅為0~5V,為充分驅(qū)動電源開關電路,這里用TR1、TR2將振蕩信號電壓放大至0~12V。如圖3所示。
2.3 場效應管電源開關電路
下面簡述一下用C-MOS場效應管(增強型MOS場效應管)組成的應用電路的工作過程(見圖4)。
電路將一個增強型P溝道MOS場效應管和一個增強型N溝道MOS場效應管組合在一起使用。當輸入端為低電平時,P溝道MOS場效應管導通,輸出端與電源正極接通。當輸入端為高電平時,N溝道MOS場效應管導通,輸出端與電源地接通。
在該電路中,P溝道MOS場效應管和N溝道MOS場效應管總是在相反的狀態(tài)下工作,其相位輸入端和輸出端相反。通過這種工作方式我們可以獲得較大的電流輸出。同時由于漏電流的影響,使得柵壓在還沒有到0V,通常在柵極電壓小于1到2V時,MOS場效應管既被關斷。不同場效應管其關斷電壓略有不同。也正因為如此,使得該電路不會因為兩管同時導通而造成電源短路。
由以上分析我們可以畫出原理圖中MOS場效應管電路部分的工作過程(見圖5)。
工作原理同前所述。這種低電壓、大電流、頻率為50Hz的交變信號通過變壓器的低壓繞組時,會在變壓器的高壓側(cè)感應出高壓交流電壓,完成直流到交流的轉(zhuǎn)換。這里需要注意的是,在某些情況下,如振蕩部分停止工作時,變壓器的低壓側(cè)有時會有很大的電流通過,所以該電路的保險絲不能省略或短接。
3、制作要點
電路板見圖6。
場效應管逆變器電路圖逆變器電路板
圖8展示本文介紹的場效應管逆變器電路圖在散熱器(100mm×100mm×17mm)上的位置分布和接法。盡管場效應管工作于開關狀態(tài)時發(fā)熱量不會很大,出于安全考慮這里選用的散熱器稍偏大。
4.逆變器的性能測試
測試電路見圖。
這里測試用的輸入電源采用內(nèi)阻低、放電電流大(一般大于100A)的12V汽車電瓶,可為電路提供充足的輸入功率。測試用負載為普通的電燈泡。
測試的方法是通過改變負載大小,并測量此時的輸入電流、電壓以及輸出電壓。輸出電壓隨負荷的增大而下降,燈泡的消耗功率隨電壓變化而改變。我們也可以通過計算找出輸出電壓和功率的關系。但實際上由于電燈泡的電阻會隨受加在兩端電壓變化而改變,并且輸出電壓、電流也不是正弦波,所以這種的計算只能看作是估算。
以負載為60W的電燈泡為例:假設燈泡的電阻不隨電壓變化而改變。因為R燈=V2/W=2102/60=735Ω,所以在電壓為208V時,W=V2/R=2082/735=58.9W.由此可折算出電壓和功率的關系。通過測試,我們發(fā)現(xiàn)當輸出功率約為100W時,輸入電流為10A.此時輸出電壓為200V。
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