逆變器原理

逆變器，必須是一種逆變裝置組成的東西才能那么叫，他和變壓器有直接區(qū)別，也就是說，他可以實(shí)現(xiàn)直流輸入，然后輸出交流，工作原理和開關(guān)電源一樣，但震蕩頻率在一定范圍內(nèi)，比如如果這個(gè)頻率為50HZ，輸出則為交流50HZ。逆變器是可以改變其頻率的設(shè)備。

逆變器，必須是一種逆變裝置組成的東西才能那么叫，他和變壓器有直接區(qū)別，也就是說，他可以實(shí)現(xiàn)直流輸入，然后輸出交流，工作原理和開關(guān)電源一樣，但震蕩頻率在一定范圍內(nèi)，比如如果這個(gè)頻率為50HZ，輸出則為交流50HZ。逆變器是可以改變其頻率的設(shè)備。

變壓器一般是指特定頻率段的設(shè)備，比如工頻變壓器，就是我們一般見到的那些變壓器，他們輸入和輸出都必須在一定范圍內(nèi)，比如40-60HZ范圍內(nèi)才可以工作。

下面回答你的問題

1.他是一種逆變?cè)O(shè)備，他工作原理類似開關(guān)電源，當(dāng)然你也可以想象是一個(gè)變壓設(shè)備，按照科學(xué)的說他的工作原理是通過一個(gè)震蕩芯片，或者特定的電路，控制著震蕩信號(hào)輸出，比如輸出50HZ信號(hào)，然后這個(gè)信號(hào)通過放大，推動(dòng)MOS管[場(chǎng)效應(yīng)管或晶體閘管]不斷開關(guān)，這樣直流電輸入之后，經(jīng)過這個(gè)MOS管的開關(guān)動(dòng)作，就形成一定的交流特性，經(jīng)過修正電路修正，就可以得到類似電網(wǎng)上的那種正弦波交流，然后送入一個(gè)變壓器，這個(gè)變壓器就是工頻變壓器，他是220V to 24V的變壓器，即輸入220V的話輸出就是24V，輸入24V輸出則為220V，其實(shí)就是一般的24V變壓器。

然后變壓器輸出，輸出后再送到穩(wěn)壓電路，保護(hù)電路，送給負(fù)載使用另外說明一點(diǎn)，我們就當(dāng)這個(gè)逆變器是一個(gè)變壓器看，，變壓器不是說誰(shuí)電流大怎樣，變壓器看的是容量，即伏特安培[伏特和安培的乘積，電壓和電流的乘積]，比如220V 5A輸入的變壓器，如果我們不考慮損耗，則可以輸出24V xA：

220*5=24*x，所以，左邊和右邊的乘積是一樣的，但實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)算進(jìn)損耗，所以輸入需要略大于輸出。

所以，變壓器兩側(cè)的功率[瓦]或說容量[伏安]值應(yīng)當(dāng)是接近一樣的。不是你說的那樣。

2.通常車上的逆變器所獲得的220V電，是220V 50HZ，高檔點(diǎn)的是正弦波的，便宜的一般是方波的。

正弦波的那種和接插座上用的電，是一樣的，而方波的其實(shí)也可以用，只不過如果用風(fēng)扇等有電機(jī)的設(shè)備，會(huì)有一些噪音，之所以用方波，就是因?yàn)檫@種調(diào)制方式成本比較低。

一般，車載的這個(gè)逆變器，功率最大不過500瓦，空調(diào)一般都700多瓦，而且了，你真的那么想把家用空調(diào)裝車上？？？汽車?yán)锏目照{(diào)，包括那些大客車，都是讓引擎直接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的，不是用電的，如果中間多一個(gè)電的轉(zhuǎn)換過程，損耗就更大了。而且也不好裝，還不如用汽車空調(diào)。

接筆記本，，電視，碟機(jī)之類的東西，只要在他的額定功率下使用，都沒問題但是需要注意他是接在汽車蓄電池上的，雖然他一般都是11V就自動(dòng)保護(hù)斷電，避免電壓過低導(dǎo)致車無法啟動(dòng)，但是還是不適宜在引擎不運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下用，，所以如果用負(fù)載比較大，還是建議啟動(dòng)引擎。如果是給手機(jī)充電道沒什么問題。

3.電動(dòng)車上，有一個(gè)叫DC-DC的模塊，他也叫直流轉(zhuǎn)換器，這個(gè)模塊輸入48V，輸出12V，那么你只要購(gòu)買一個(gè)12V輸入的車載逆變器就可以使用當(dāng)然若你能買到48V輸入的逆變器更好，但估計(jì)很難買到而且，這個(gè)模塊一般只能提供5A電流，最多不過10A，而且車燈什么的也要用，所以很容易過載，建議，如果可以，多買一個(gè)直流轉(zhuǎn)換器，這個(gè)轉(zhuǎn)換器專門給你那逆變器供電，然后如果直流轉(zhuǎn)換器只能提供5A，那么逆變器輸入就應(yīng)當(dāng)小于5A，否則可能會(huì)損壞那模塊，當(dāng)然有一些直流轉(zhuǎn)換器電流是很大的，如果修車的地方?jīng)]有，可以到一些電器店或叫他們修理的給你進(jìn)一個(gè)大電流的，或者多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器并聯(lián)也可以總之，不要讓他過載就可以如果你能買到48V輸入的逆變器，那么直接并聯(lián)到電池上如果你不想用直流轉(zhuǎn)換器，又不是48V的，那么，你可以考慮比如你的是24V的，那么選2個(gè)臨近的蓄電池，接在上邊就是24V了，，你可以裝一個(gè)開關(guān)控制。

但這樣裝有一個(gè)缺點(diǎn)，這兩個(gè)電池電壓會(huì)低于其他兩個(gè)，這樣可能導(dǎo)致放電不平衡，導(dǎo)致車走不遠(yuǎn)，而且可能損壞電池。

正弦波逆變器原理圖

這里我們將詳細(xì)介紹這個(gè)逆變器的工作原理。

方波信號(hào)發(fā)生器（見圖3）

圖3

這里采用六反相器CD4069構(gòu)成方波信號(hào)發(fā)生器。電路中R1是補(bǔ)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fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。由于元件的誤差，實(shí)際值會(huì)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。

場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路。

圖4

由于方波信號(hào)發(fā)生器輸出的振蕩信號(hào)電壓最大振幅為0~5V，為充分驅(qū)動(dòng)電源開關(guān)電路，這里用TR1、TR2將振蕩信號(hào)電壓放大至0~12V。如圖4所示。

MOS場(chǎng)效應(yīng)管電源開關(guān)電路。

這是該裝置的核心，在介紹該部分工作原理之前，先簡(jiǎn)單解釋一下MOS 場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理。

圖5

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MOS 場(chǎng)效應(yīng)管也被稱為MOS FET，既Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管）的縮寫。它一般有耗盡型和增強(qiáng)型兩種。本文使用的為增強(qiáng)型MOS 場(chǎng)效應(yīng)管，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖5。它可分為NPN型PNP型。NPN型通常稱為N溝道型，PNP型也叫P溝道型。由圖可看出，對(duì)于N溝道的場(chǎng)效應(yīng)管其源極和漏極接在N型半導(dǎo)體上，同樣對(duì)于P溝道的場(chǎng)效應(yīng)管其源極和漏極則接在P型半導(dǎo)體上。我們知道一般三極管是由輸入的電流控制輸出的電流。但對(duì)于場(chǎng)效應(yīng)管，其輸出電流是由輸入的電壓（或稱電場(chǎng)）控制，可以認(rèn)為輸入電流極小或沒有輸入電流，這使得該器件有很高的輸入阻抗，同時(shí)這也是我們稱之為場(chǎng)效應(yīng)管的原因。

圖6

為解釋MOS 場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理，我們先了解一下僅含有一個(gè)P—N結(jié)的二極管的工作過程。如圖6所示，我們知道在二極管加上正向電壓（P端接正極，N端接負(fù)極）時(shí)，二極管導(dǎo)通，其PN結(jié)有電流通過。這是因?yàn)樵赑型半導(dǎo)體端為正電壓時(shí)，N型半導(dǎo)體內(nèi)的負(fù)電子被吸引而涌向加有正電壓的P型半導(dǎo)體端，而P型半導(dǎo)體端內(nèi)的正電子則朝N型半導(dǎo)體端運(yùn)動(dòng)，從而形成導(dǎo)通電流。同理，當(dāng)二極管加上反向電壓（P端接負(fù)極，N端接正極）時(shí)，這時(shí)在P型半導(dǎo)體端為負(fù)電壓，正電子被聚集在P型半導(dǎo)體端，負(fù)電子則聚集在N型半導(dǎo)體端，電子不移動(dòng)，其PN結(jié)沒有電流通過，二極管截止。

圖7a 圖7b

對(duì)于場(chǎng)效應(yīng)管（見圖7），在柵極沒有電壓時(shí)，由前面分析可知，在源極與漏極之間不會(huì)有電流流過，此時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管處與截止?fàn)顟B(tài)（圖7a）。當(dāng)有一個(gè)正電壓加在N溝道的MOS 場(chǎng)效應(yīng)管柵極上時(shí)，由于電場(chǎng)的作用，此時(shí)N型半導(dǎo)體的源極和漏極的負(fù)電子被吸引出來而涌向柵極，但由于氧化膜的阻擋，使得電子聚集在兩個(gè)N溝道之間的P型半導(dǎo)體中（見圖7b），從而形成電流，使源極和漏極之間導(dǎo)通。我們也可以想像為兩個(gè)N型半導(dǎo)體之間為一條溝，柵極電壓的建立相當(dāng)于為它們之間搭了一座橋梁，該橋的大小由柵壓的大小決定。圖8給出了P溝道的MOS 場(chǎng)效應(yīng)管的工作過程，其工作原理類似這里不再重復(fù)。

圖8

下面簡(jiǎn)述一下用C-MOS場(chǎng)效應(yīng)管（增強(qiáng)型MOS 場(chǎng)效應(yīng)管）組成的應(yīng)用電路的工作過程（見圖9）。電路將一個(gè)增強(qiáng)型P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管和一個(gè)增強(qiáng)型N溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管組合在一起使用。當(dāng)輸入端為低電平時(shí)，P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，輸出端與電源正極接通。當(dāng)輸入端為高電平時(shí)，N溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，輸出端與電源地接通。在該電路中，P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管和N溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)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(shí)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(shí)，MOS場(chǎng)效應(yīng)管既被關(guān)斷。不同場(chǎng)效應(yīng)管其關(guān)斷電壓略有不同。也正因?yàn)槿绱?，使得該電路不?huì)因?yàn)閮晒芡瑫r(shí)導(dǎo)通而造成電源短路。

圖9

由以上分析我們可以畫出原理圖中MOS場(chǎng)效應(yīng)管電路部分的工作過程（見圖10）。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(hào)通過變壓器的低壓繞組時(shí)，會(huì)在變壓器的高壓側(cè)感應(yīng)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(shí)，變壓器的低壓側(cè)有時(shí)會(huì)有很大的電流通過，所以該電路的保險(xiǎn)絲不能省略或短接。