逆變器原理

1、逆變器（inverter）是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉(zhuǎn)變成交流電（一般為220v50HZ正弦或方波）。應(yīng)急電源，一般是把直流電瓶逆變成220V交流的。通俗的講，逆變器是一種將直流電（DC）轉(zhuǎn)化為交流電（AC）的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成利用TL494組成的400W大功率穩(wěn)壓逆變器電路。它激式變換部分采用TL494，VT1、VT2、VD3、VD4構(gòu)成灌電流驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)兩路各兩只60V30A的MOSFET開(kāi)關(guān)管。如需提高輸

2、出功率，每路可采用3～4只開(kāi)關(guān)管并聯(lián)應(yīng)用，電路不變。TL494在該逆變器中的應(yīng)用方法如下：第1、2腳構(gòu)成穩(wěn)壓取樣、誤差放大系統(tǒng)，正相輸入端1腳輸入逆變器次級(jí)取樣繞組整流輸出的15V直流電壓，經(jīng)R1、R2分壓，使第1腳在逆變器正常工作時(shí)有近4.7～5.6V取樣電壓。反相輸入端2腳輸入5V基準(zhǔn)電壓(由14腳輸出)。當(dāng)輸出電壓降低時(shí)，1腳電壓降低，誤差放大器輸出低電平，通過(guò)PWM電路使輸出電壓升高。正常時(shí)1腳電壓值為5.4V，2腳電壓值為5V

3、，3腳電壓值為0.06V。此時(shí)輸出AC電壓為235V(方波電壓)。第4腳外接R6、R4、C2設(shè)定死區(qū)時(shí)間。正常電壓值為0.01V。第5、6腳外接CT、RT設(shè)定振蕩器三角波頻率為100Hz。正常時(shí)5腳電壓值為1.75V，6腳電壓值為3.73V。第7腳為共地。第8、11腳為內(nèi)部驅(qū)動(dòng)輸出三極管集電極，第12腳為T(mén)L494前級(jí)供電端，此三端通過(guò)開(kāi)關(guān)S控制TL494的啟動(dòng)停止，作為逆變器的控制開(kāi)關(guān)。當(dāng)S1關(guān)斷時(shí)，TL494無(wú)輸出脈沖，因此開(kāi)關(guān)管V

4、T4～VT6無(wú)任何電流。S1接通時(shí)，此三腳電壓值為蓄電池的正極電壓。第9、10腳為內(nèi)部驅(qū)動(dòng)級(jí)三極管發(fā)射極，輸出兩路時(shí)序不同的正脈沖。正常時(shí)電壓值為1.8V。第13、14、15腳其中14腳輸出5V基準(zhǔn)電壓，使13腳有5V高電平，控制門(mén)電路，觸發(fā)器輸出兩路驅(qū)動(dòng)脈沖，用于推挽開(kāi)關(guān)電路。第15腳外接5V電壓，構(gòu)成誤差放大器反相輸入基準(zhǔn)電壓，以使同相輸入端16腳構(gòu)成高電平保護(hù)輸入端。此接法中，當(dāng)?shù)?6腳輸入大于5V的高電平時(shí)，可通過(guò)穩(wěn)壓作用降低輸

5、出電壓，或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)脈沖而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。在它激逆變器中輸出超壓的可能性幾乎沒(méi)有，故該電路中第16腳未用，由電阻R8接地。該逆變器采用容量為400VA的工頻變壓器，鐵芯采用4560mm2的硅鋼片。初級(jí)繞組采用直徑1.2mm的漆包線，兩根并繞220匝。次級(jí)取樣繞組采用0.41mm漆包線繞36匝，中心抽頭。次級(jí)繞組按230V計(jì)算，采用0.8mm漆包線繞400匝。開(kāi)關(guān)管VT4～VT6可用60V30A任何型號(hào)的N溝道MOSFET管代替。VD7可用1N4

6、00X系列普通二極管。該電路幾乎不經(jīng)調(diào)試即可正常工作。當(dāng)C9正極端電壓為12V時(shí)，R1可在3.6～4.7kΩ之間選擇，或用10kΩ電位器調(diào)整，使輸出電壓為額定值。如將此逆變器輸出功率增大為近600W，為了避免初級(jí)電流過(guò)大，增大電阻性損耗，宜將蓄電池改用24V，開(kāi)關(guān)管可選用VDS為100V的大電流MOSFET管。需注意的是，寧可選用多管并聯(lián)，而不選用單只IDS大于50A的開(kāi)關(guān)管，其原因是：一則價(jià)格較高，二則驅(qū)動(dòng)太困難。建議選用100V32

7、A的2SK564，或選用三只2SK906并聯(lián)應(yīng)用。同時(shí)，變壓器鐵芯截面需達(dá)到50cm2，按普通電源變壓器計(jì)算方式算出匝數(shù)和線徑，或者采用廢UPS600中變壓器代用。如為電冰箱、電風(fēng)扇供電，請(qǐng)勿忘記加入LC低通濾波器。1.問(wèn)：什么是逆變器，它起什么作用？答：簡(jiǎn)單地說(shuō)，逆變器就是一種將低壓（12或24伏或48伏）直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?20伏交流電的電子設(shè)備。因?yàn)槲覀兺ǔＪ菍?20伏交流電整流變成直流電來(lái)使用，而逆變器的作用與此相反，因此而得名。我們

8、處在一個(gè)“移動(dòng)”的時(shí)代，移動(dòng)辦公，移動(dòng)通訊，移動(dòng)休閑答：逆變器在工作時(shí)其本身也要消耗一部分電力，因此，它的輸入功率要大于它的輸出功率。逆變器的效率即是逆變器輸入功率與輸出功率之比。如一臺(tái)逆變器輸入了100瓦的直流電，輸出了90瓦的交流電，那么，它的效率就是90％。6.問(wèn)：什么是持續(xù)輸出功率？什么是峰值輸出功率？答：一些使用電動(dòng)機(jī)的電器或工具，如電冰箱、洗衣機(jī)、電鉆等，在啟動(dòng)的瞬間需要很大的電流來(lái)推動(dòng)，一旦啟動(dòng)成功，則僅需較小的電流來(lái)維持

9、其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，對(duì)逆變器來(lái)說(shuō)，也就有了持續(xù)輸出功率和峰值輸出功率的概念。持續(xù)輸出功率即是額定輸出功率；一般峰值輸出功率為額定輸出功率的2倍。必須強(qiáng)調(diào)，有些電器，如空調(diào)、電冰箱等其啟動(dòng)電流相當(dāng)于正常工作電流的37倍。因此，只有能夠滿足電器啟動(dòng)峰值功率的逆變器才能正常工作。7.問(wèn)：應(yīng)該怎樣連接逆變器與電源和負(fù)載？答：使用150瓦以下的電器可直接將150瓦逆變器插頭插至點(diǎn)煙器插座后使用。超過(guò)150瓦的逆變器通過(guò)鱷魚(yú)夾導(dǎo)線直接接到電瓶上，紅線

10、接電瓶正極，黑線接電瓶負(fù)極（不可接反，切記?。┤绻秒姷攸c(diǎn)離電瓶較遠(yuǎn)，逆變器的連線原則是：逆變器同電瓶的連線應(yīng)盡可能的短，而220伏交流電的輸出線長(zhǎng)些無(wú)妨。8.問(wèn)：汽車(chē)點(diǎn)煙器插口能夠輸出多大功率的電能？答：從點(diǎn)煙器插口取電，逆變器應(yīng)該能夠驅(qū)動(dòng)功率為一百余瓦的用電器具。但有客戶反映，接P4筆記本電腦幾分鐘后，逆變器即自動(dòng)斷電并報(bào)警。我們知道，P4筆記本電腦的耗電大約在90瓦左右，是較高的。由于有些車(chē)型在從電瓶到點(diǎn)煙器插座這段電路上使用了不

11、符合規(guī)定的導(dǎo)線和點(diǎn)煙器插座，在電流較大時(shí)電路中的損耗劇增，使供給逆變器的電壓急劇下降到欠壓保護(hù)電路動(dòng)作的臨界點(diǎn)－－10伏，導(dǎo)致逆變器停止供電。為解決這一問(wèn)題，并確保今后正常、安全、可靠地使用逆變器，建議用戶將上述電路的導(dǎo)線換為銅芯截面積2.5平方毫米以上的優(yōu)質(zhì)線，并在必要時(shí)一并更換點(diǎn)煙器插座。另外要注意的是從汽車(chē)點(diǎn)煙器插口取直流電給逆變器時(shí)，汽車(chē)點(diǎn)煙器只能支持300W功率，否則汽車(chē)點(diǎn)煙器會(huì)由于使用逆變器功率過(guò)大而燒壞，你如果一定要使用大

12、于300W的逆變器的話，可直接從汽車(chē)電池接線給逆變器用。9.問(wèn)：在關(guān)閉汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下可以使用車(chē)載逆變器嗎？答：可以。在使用350瓦以下小功率電器時(shí)，一般的汽車(chē)電瓶可在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下提供3060分鐘的電力，如果僅使用一臺(tái)耗電50－60瓦的筆記本電腦，使用時(shí)間則要長(zhǎng)得多。我們的準(zhǔn)正弦波逆變器內(nèi)設(shè)有欠壓警示和欠壓保護(hù)電路，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間使用電瓶導(dǎo)致電壓下降至10伏時(shí)，欠壓保護(hù)電路啟動(dòng)，輸出電壓被切斷并報(bào)警，以防止電瓶因?yàn)殡妷哼^(guò)低而無(wú)法啟動(dòng)發(fā)

13、動(dòng)機(jī)的事故。因此，用戶可以放心地在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉的狀態(tài)下使用逆變器。10.問(wèn)：如果想較長(zhǎng)時(shí)間地使用逆變器而不啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，怎么辦？答：另備一塊同樣電壓的電瓶，將其正負(fù)極分別用足夠粗的導(dǎo)線同原車(chē)電瓶的正負(fù)極連接起來(lái)。這樣，逆變器的獨(dú)立使用時(shí)間可以大幅度延長(zhǎng)。11.問(wèn)：使用逆變器有何危險(xiǎn)性？答：在從汽車(chē)電瓶到逆變器輸入端這一段導(dǎo)線承載著非常大的電流，如果因?yàn)閷?dǎo)線的質(zhì)量低劣、導(dǎo)線過(guò)細(xì)或負(fù)載超標(biāo)導(dǎo)致銅絲發(fā)熱甚至最終起火，將釀成很?chē)?yán)重的事故。因此，在逆