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1、本文介绍的逆变器主要由MOS场效应管，普通电源变压器构成。其输出功率取决于MOS 场效应管和电源变压器的功率，免除了烦琐的变压器绕制，适合电子爱好者业余制作中采用。 下面介绍该变压器的工作原理及制作过程。逆变器电路及工作原理：电路图如图1所示，下面我们将分步详细介绍这个逆变器的工作原理。IC1IC2TR1TR2TR3TR4TR5TR613100K4069UB 78L05 2SG1815 2SC1815 2SJ471 2SK2356 2SJ471 2SK2356 、12 R23.3KVR11KIN+ 12VIC2C30.1OUT+5VC2 =RU 占FIE1M IK IKZ77 丫 F TR31
2、4117Cl_十Z77R310KTRITR2R510KDTR4DINPUTT1220VXiG：00VOUTPUTAC22OV12MTR510A ODTR6DSov图1逆变器电路图一、方波的产生这里采用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震荡频率不稳。电路的震荡是通过电容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=1/2.2x103x2.2x106=62.6Hz，最小频率为 fmin=1/2.2x4.3x103x2.2x106=48.0Hz。由于元件的误差，实际值会略有差异。 其它多余的发相器，输入端
3、接地避免影响其它电路。图2方波产生电路二、场效应管驱动电路。由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大振幅为05V，为充分驱动电 源开关电路，这里用TRI、TR2将振荡信号电压放大至012V。如图3所示。 图3场效应管驱动电路+ 12?三、场效应管电源开关电路场效应管是该装置的核心，场效应管的基本原理介绍请参考dz3w站相关文 章：MOS场效应管的工作原理介绍.下面简述一下用CMOS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8）。电路将一个增强型P沟道MOS场校官和一个增强型N沟 道MOS场效应管组合在一起使用。当输入端为底电平时，P沟道MOS场效应管导 通，输出端与电源正
4、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IV到2V时，MOS场效应管即被关断。不同场效应管关断电压略 有不同。也以为如此，使得该电路不会因为两管同时导通而造成电源短路。 图8+12V+12丫由以上分析我们可以画出原理图中MOS场效应管部分的工作过程（见图9）。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
5、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。电路板见图11。所用元件可参考图12。逆变器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，漏一源极间电阻为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，漏一源极间电阻为7毫欧，此时如果通过10A 电流时消耗的功
6、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（100mmX100mmX17mm）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。7805C1815OD占 3 TO-2OCrMOS2SK29562SJ471图1110025EO2EDC-AC逆变器12V肓车电瓶4DCACSbuA输出1洌（220 V）.R_灯泡图13电压（V）电压/电流特性團240220200ISO1601401 20100SO604020输出电压0
7、20406080100120140k负载功率F数率特性團功率电關（A）1斗1 21 086斗图14空载时辎出滾形测i鱼载负载四、逆变器的性能测试测试电路见图15。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
8、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：图 16、 17假设灯泡的电阻不随电压变化而改变。因为R灯=V2/W=2102/60=735Q，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。 再给大家看看厂家做好的逆变器产品，只要我们大家肯动手，做出来并不比他们 的差啊！ 心动不如行动啊！赶快动手吧！你一样能做出性能优良的产品
