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        正弦波逆變器原理圖

        日期:2010-7-19      來源:網絡     訪問:5045 次

             正弦波逆變器原理圖,有方波輸出和正弦波輸出的。方波輸出的逆變器效率高,但對于都是為正弦波電源設計的電器來說,使用總是不放心,雖然可以適用于許多電器,但部分電器就不適用,或用起來電器的指標會變化。正弦波輸出的逆變器就沒有這方面的缺點,卻存在效率低的缺點。為此筆者設計了一款高效率正弦波逆變器,其電路如圖1。

            該電路用12V電池供電。先用一片倍壓模塊倍壓為運放供電??蛇x取ICL7660或MAX1044。運放1產生50Hz正弦波作為基準信號。運放2作為反相器。運放3和運放4作為遲滯比較器。其實運放3和開關管1構成的是比例開關電源。運放4和開關管2也同樣。它的開關頻率不穩定。在運放1輸出信號為正相時,運放3和開關管工作。這時運放2輸出的是負相。這時運放4的正輸入端的電位(恒為0)總比負輸入端的電位高,所以運放4輸出恒為1,開關管關閉。在運放1輸出為負相時,則相反。這就實現了兩開關管交替工作。

            下面論述一下開關管是怎么工作的。當基準信號比檢測信號,也即是運放3或4的負輸入端的信號比正輸入端的信號高一微小值時,比較器輸出0,開關管開,隨之檢測信號迅速提高,當檢測信號比基準信號高一微小值時,比較器輸出1,開關管關。這里要注意的是,在電路翻轉時比較器有個正反饋過程,這是遲滯比較器的特點。比如說在基準信號比檢測信號低的前提下,隨著它們的差值不斷地靠近,在它們相等的瞬間,基準信號馬上比檢測信號高出一定值。這個“一定值”影響開關頻率。它越大頻率越低。這里選它為0.1~0.2V。

            C3,C4的作用是為了讓頻率較高的開關續流電流通過,而對頻率較低的50Hz信號產生較大的阻抗。C5由公式:50=        算出。L一般為70H,制作時建議測一下。這樣C為0.15μ 左右。 R4與R3的比值要嚴格等于0.5,大了波形失真明顯,小了不能起振,但是寧可大一些,不可小。開關管的電流為:I==25A 。

        這里較詳細的討論一下L1,L2的選值。把負載電等效回變壓器的輸入端,其電路為圖2。

            考慮到開關頻率比50Hz大得多,在開關從開到關的過程,可以把變壓器的電壓看成是不變的。則電源通過L輸出的能量為:W=∫Uccdt=t

            忽略一切不理想損耗,此能量應等于負載消耗能量。上式的平均功率為:P==t

            我們希望在Ucc-U接近于某一小值時,電池能以較高的開關頻率并符合要求地向變壓器供電。這個“某一小值”這里取0.5V,頻率取5kHz。當Ucc-U<0.5V,開關管將較長時間開著(這是相對來說的)。如果需要這個電源的最大輸出功率為150W,那么負載電阻為322.7Ω ,折算到變壓器輸入端為:0.48 Ω。

        ∴負載此時的瞬時功率為:P==276W
        ∴P=×=276
        ∴L=2.2μH

        可以看出L值很小,對開關管不利,并且輸出有削峰。制作時可以增加L值,但峰值輸出功率會減少。解決這一問題的較好方法是,用16V電源供電,還用8.5V變壓器(峰值為12V),和峰值為12V的基準信號,但這時的電路需要改動,這里就不討論了。