PowerPulse逆變器使用方波脈沖將12V直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓，提供模塊化設(shè)計(jì)，便于故障排除和升級(jí)。

大家好，歡迎回來。

這是PowerPulse逆變器項(xiàng)目，一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的方法將12V電池電源轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的交流電壓。

這種獨(dú)特的逆變器設(shè)計(jì)利用CD4047 IC與強(qiáng)大的mosfet和12-0-12V變壓器產(chǎn)生精確的方波脈沖，以實(shí)現(xiàn)足夠的交流輸出。

PowerPulse逆變器通過將電路分為模塊化的兩個(gè)主要部分：CD4047驅(qū)動(dòng)電路和Mosfet板，增強(qiáng)了熱管理，故障排除和更新。

這個(gè)項(xiàng)目是關(guān)于這個(gè)逆變器電路的整個(gè)構(gòu)建過程，所以讓我們開始構(gòu)建。

材料要求

這些是建筑中使用的材料：

?定制pcb(來自PCBWAY)

?CD4047

?10K貼片電阻

?IRFZ44N場(chǎng)效電晶體

?12-0-12變壓器

?82歐姆1W電阻

?MOV

?100 k電位器

?100nf電容器

?M7二極管

?按開/關(guān)開關(guān)

?CON2螺釘端子

?AC燈泡

?交流燈泡插座

?12V鋰電池組

PCB設(shè)計(jì)流程

我們從設(shè)計(jì)PCB開始這個(gè)項(xiàng)目，它由模塊化的兩個(gè)主要部分組成。

CD4047驅(qū)動(dòng)器是初始部分，它由CD4047集成電路、電位器和負(fù)載電阻組成。CD4047集成電路產(chǎn)生方波脈沖，頻率可以通過電位器調(diào)節(jié)。這提供了對(duì)輸出頻率的精細(xì)控制，對(duì)于正常的交流應(yīng)用，輸出頻率通常設(shè)置為50hz或60hz。負(fù)載電阻確保CD4047 IC的輸出脈沖保持穩(wěn)定。

然后將這些脈沖發(fā)送到電路的第二部分，即MOSFET板，其中包括MOSFET，變壓器，電容器和其他基本組件。

mosfet通過打開和關(guān)閉來放大從CD驅(qū)動(dòng)器接收到的方波脈沖，增強(qiáng)信號(hào)。放大后的信號(hào)隨后被送入變壓器的初級(jí)繞組，初級(jí)繞組將電壓提高到必要的交流電平。

變壓器將放大的方波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓更高的交流輸出。電容器用于濾波輸出，產(chǎn)生平滑的交流波形，噪聲和波紋很小。這種安排簡(jiǎn)化了故障排除和升級(jí)，同時(shí)還通過將組件分散在多個(gè)電路板上來改善熱管理。因此，逆變器有效地將12V直流電源轉(zhuǎn)換為均勻的交流電壓，使其適用于需要直流電源交流電源的各種應(yīng)用。

這塊板還有兩個(gè)安裝孔，因此變壓器可以用螺母和螺栓安全地連接到電路上。

我們還增加了CON 2螺絲端子，通過它我們將一個(gè)12V鋰電池組連接到電路。

PCBWAY服務(wù)

我們?yōu)檫@個(gè)項(xiàng)目創(chuàng)建了兩個(gè)pcb: CD4047驅(qū)動(dòng)程序和MOSFET板。兩個(gè)訂單，一個(gè)是CD4047驅(qū)動(dòng)器，一個(gè)是MOSFET板。

CD4047驅(qū)動(dòng)板訂購黑色阻焊和白色絲印，MOSFET板訂購黃色阻焊和白色絲印。

下訂單后，PCB在一周內(nèi)收到，PCB質(zhì)量非常好。

他們對(duì)質(zhì)量和客戶滿意度的承諾一直堅(jiān)定不移，導(dǎo)致了顯著的增長(zhǎng)和擴(kuò)張。

此外，PCBWAY正在組織一場(chǎng)PCB徽章制作比賽，以紀(jì)念其成立11周年，邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)師和制造商通過設(shè)計(jì)徽章來展示他們的創(chuàng)造力，以慶祝公司的傳統(tǒng)并展望大膽的未來。參賽者必須將元素“PCBWay”和數(shù)字“11”納入其設(shè)計(jì)中，并可以使用PCB， PCB+SMT/THT或PCB+3D打印技術(shù)。提交的作品可以在評(píng)論中發(fā)布，通過電子郵件發(fā)送，或者在社交媒體上以#PCBWay11BadgeContest的標(biāo)簽分享。

獎(jiǎng)品包括現(xiàn)金、PCBway優(yōu)惠券和所有合格參賽作品的免費(fèi)原型設(shè)計(jì)服務(wù)。

如果你想以合理的價(jià)格獲得優(yōu)質(zhì)的PCB服務(wù)，你可以看看PCBWAY。

Mosfet電路板組裝

我們開始Mosfet板組裝程序，使用錫膏點(diǎn)焊針將錫膏應(yīng)用于每個(gè)SMD組件墊;我們使用的焊膏是Sn/PB 63/37。

接下來，我們使用EDS鑷子來選擇和定位所有SMD組件。

我們抬起PCB，把它放在SMD回流加熱板上，從下面加熱，直到達(dá)到錫膏熔化溫度。只要PCB達(dá)到錫膏熔化溫度，錫膏就會(huì)熔化，所有組件都附著在它們的焊盤上。

在焊接所有SMD組件后，我們開始THT組裝過程，該過程從安裝所有通孔組件開始，例如mosfet，電阻器，用于驅(qū)動(dòng)板放置的CON4連接器，CON 2螺釘端子，開關(guān)等。

我們接下來的提示板和焊接所有的THT組件墊與烙鐵。

在我們添加了所有通孔組件之后，我們將添加變壓器來完成我們的電路板。

首先安裝變壓器，然后用2個(gè)M2.5的螺母和螺栓將其固定在PCB上的安裝孔上。

接下來，我們將變壓器的交流導(dǎo)線連接到電路的交流側(cè)，然后是直流導(dǎo)線。

Mosfet -Transformer Board已經(jīng)完全組裝好了。

Cd4047驅(qū)動(dòng)板

CD4047驅(qū)動(dòng)器組裝過程首先是在SMD電容器襯墊上涂焊膏。我們的驅(qū)動(dòng)板包括一個(gè)SMD組件，100nf去耦電容器。

我們用鑷子把SMD電容器拿起來放在它的襯墊上。

我們使用來自PCBWAY禮品店的微型回流熱板，通過加熱錫膏到其熔點(diǎn)將電容器焊接到PCB上。

通孔組件，包括CD4047 IC本身，一個(gè)82歐姆負(fù)載電阻，一個(gè)電位器和一個(gè)CON4頭引腳連接器，都添加在它們的位置，然后使用烙鐵從PCB的底部焊接。

CD4047和MOSFET電路板組件

在對(duì)Mosfet板和CD4047驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行組裝驗(yàn)證后，我們選擇CD4047驅(qū)動(dòng)電路并通過兩個(gè)板的con4端口將其連接到Mosfet板。

我們已將母頭引腳連接到Mosfet板，并將公頭引腳連接到CD4047板。使用這兩個(gè)連接器，我們可以將它們連接在一起，就好像它們是模塊一樣。

由于此連接器，我們可以稍后修改或切換CD4047用于微控制器或更好的電路以改進(jìn)設(shè)置。

電源

作為逆變電路的電源，我們使用一個(gè)12V 5.2Ah的鋰離子電池組，由6個(gè)18650 3.7V 2600mAh鋰電池組成，以3S 2P的方式與BMS或電池管理系統(tǒng)耦合。

當(dāng)充滿電時(shí)，這個(gè)包提供12.6V的輸出電壓。

測(cè)試

我們通過將電池的VCC和GND端子連接到安裝在主板上的CON2螺釘端子連接器開始測(cè)試過程。

我們將萬用表連接到變壓器的輸出端，并將其設(shè)置為讀取交流電壓。

通過按下ON/OFF推開關(guān)，我們的設(shè)備繼續(xù)工作，我們?cè)谌f用表上得到電壓測(cè)量;我們得到208V交流電，可以使用電位器來調(diào)整CD4047的頻率。

光源

至于我們接下來要使用的光源，我們使用的是一個(gè)古董外觀的AC 9W燈泡，類似于古董燈絲燈泡，但我使用的那個(gè)里面有一個(gè)LED串，以及一個(gè)隱藏在B22支架內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器。

我們還利用一個(gè)普通的B22支架將我們的燈泡連接到逆變器的交流側(cè)。

逆變器交流側(cè)的帶電線和中性線連接到B22支架上的螺釘端子上。

結(jié)果

這是一個(gè)基本但高效的成品：一個(gè)功能齊全的PowerPulse逆變器，目前用一個(gè)12V的鋰離子電池組為一盞9W的燈供電。內(nèi)置的開/關(guān)開關(guān)使我們可以輕松地打開和關(guān)閉燈泡。

這種設(shè)置不僅展示了逆變器的效率，而且在從直流電源提供可靠的交流電源方面具有實(shí)際適用性。模塊化設(shè)計(jì)和堅(jiān)固的組件確保了一致的性能和易用性，使該逆變器成為各種照明應(yīng)用的通用和方便的選擇。

接下來是什么?

建造這個(gè)逆變電路的主要目的是為即將到來的項(xiàng)目建造一個(gè)復(fù)古的燈籠，我想利用一個(gè)古董外觀的LED燈泡，在AC上運(yùn)行;因此，逆變器項(xiàng)目的創(chuàng)建是為了從直流電源為交流燈泡供電。

本文編譯自hackster.io