逆变器工作原理及线路图（逆变器工作原理）

本文目录

• 逆变器工作原理
• 全桥逆变电路的工作原理
• 逆变器原理图讲解
• 逆变器电路图，帮我解释这个电路图的工作过程和原理
• 逆变器的推动电路是怎样的工作原理
• 逆变器电路图
• 简单的逆变器电路图分析
• 电路逆变器原理图
• 逆变器的工作原理是什么

逆变器工作原理

逆变器是一种把直流电能（电池、蓄电池）转变成交流电（一般为220伏50HZ正弦波或方波）的装置。我们常见的应急电源，一般都是把直流电瓶逆变成220V交流的。简单来讲，逆变器就是一种将直流电转化为交流电的装置。

如下图，是一个典型的逆变器等效图，图中有S1~S4四个开关构成两个桥臂，开关S1和S2为同一个桥臂，S3和S4为一个桥臂。

当开关S1和S4闭合，S2和S3断开，在其负载电阻上可得到Uo=Ud,当开关S2和S3闭合，S1和S4断开时，负载电阻上即可得到Uo=-Ud，这样以开关不断进行操作，在负载上就得到了交流波形，完成直流变为交流的过程。

逆变器工作特点

转换效率高、启动快。

安全性能好：产品具备短路、过载、过／欠电压、超温5种保护功能。

物理性能良好：产品采用全铝质外壳，散热性能好，表面硬氧化处理，耐摩擦性能好，并可抗一定外力的挤压或碰击。

带负载适应性与稳定性强。

全桥逆变电路的工作原理

1、工作原理：如右图所示单相桥式逆变电路工作原理开关T1、T4闭合，T2、T3断开:u0=Ud; 开关T1、T4断开，T2、T3闭合:u0=- Ud; 当以频率fS交替切换开关T1、T4和 T2 、T3 时 ， 则 在 负载电 阻 R上 获 得交变电压波形(正负交替的方波)，其周期 Ts=1/fS，这样，就将直流电压E变成了 交流电压uo。uo含有各次谐波，如果想 得到正弦波电压，则可通过滤波器滤波 获得。主电路开关T1~T4，它实际是各种半导体开关器件的 一种理想模型。逆变电路中常用的开关器件有快速晶闸管、可关断晶闸管(GTO)、功率晶体管(GTR)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅晶体管(IGBT)。

2、在实际运用中，开关器件存在损耗:导通损耗(conduction losses) 和换相损耗(commutation losses) 和门极损耗(gate losses)。其中门极损耗极小可忽略不计，而导通损耗和换相损耗随着开关频率的增加而增加。

逆变器原理图讲解

逆变器原理如下：1、当逆变器电路接上直流电源后，先由Q11、Q14导通，Q1、Q13截止；2、电流由直流电源正极输出，经Q11、L或感、变压器初级线圈到Q14回到电源负极；3、当Q11、Q14截止后，Q12、Q13导通，电流从电源正极经Q13、变压器初级线圈电感到Q12回到电源负极；4、此时，在变压器初级线圈上，已形成正负交变方波，利用高频PWM控制，两对IGBT管交替重复，在变压器上产生交流电压；5、由于LC交流滤波器作用，使输出端形成正弦波交流电压。当Q11、Q14关断时，为了释放储存能量，在IGBT处并联二级管D11、D12，使能量返回到直流电源中去。

逆变器电路图，帮我解释这个电路图的工作过程和原理

    逆变器是一种把直流电能(电池、蓄电池)转变成交流电(一般为220伏50Hz正弦波或方波)的装置。我们常见的应急电源，一般都是把直流电瓶逆变成220V交流的。简单来讲，逆变器就是一种将直流电转化为交流电的装置。

    不管是在偏远山村，或是野外需要或是停电应急，逆变器都是一个非常不错的选择。比较常见的是机房会用到的UPS电源，在突然停电时，UPS可将蓄电池里德直流电逆变成交流供计算机使用，从而防止因突然断电而导致的数据丢失问题。能够不间断地提供电源，具有一定的安全可靠性、稳定性。逆变器还可以与发电机配套使用，能有效地节约燃料、减少噪音，在风能、太阳能领域，逆变器更是必不可少。小型逆变器还可利用汽车、轮船、便携供电设备在野外提供交流电源。本文将介绍两种比较简单的逆变器原理图。

性能优良的家用逆变电源电路图

这种设计，材料易取，输出功率150W，本电路设计频率为300HZ左右，目的是缩小逆变变压器的体积、重量、输出波形方波。这款逆变电源可以用在停电时家庭照明，电子镇流器的日光灯，开关电源的家用电器等其他方面。这款逆变器较为容易制作，可以将12V直流电源电压逆变为220V市电电压，电路由BG2和BG3组成的多谐振荡器推动，再通过BG1和BG2驱动，来控制BG6和BG7工作。其中振荡电路由BG5与DW组的稳压电源供电，这样可以使输出频率比较稳定。在制作时，变压器可选有常用双12V输出的市电变压器。可根据需要，选择适当的12V蓄电池容量。 高效率的正弦波逆变器电器图

该电路用12V电池供电。先用一片倍压模块倍压为运放供电。可选取ICL7660或MAX1044。运放1产生50Hz正弦波作为基准信号。运放2作为反相器。运放3和运放4作为迟滞比较器。其实运放3和开关管1构成的是比例开关电源。运放4和开关管2也同样。它的开关频率不稳定。在运放1输出信号为正相时，运放3和开关管工作。这时运放2输出的是负相。这时运放4的正输入端的电位(恒为0)总比负输入端的电位高，所以运放4输出恒为1，开关管关闭。在运放1输出为负相时，则相反。这就实现了两开关管交替工作。

    当基准信号比检测信号，也即是运放3或4的负输入端的信号比正输入端的信号高一微小值时，比较器输出0，开关管开，随之检测信号迅速提高，当检测信号比基准信号高一微小值时，比较器输出1，开关管关。这里要注意的是，在电路翻转时比较器有个正反馈过程，这是迟滞比较器的特点。比如说在基准信号比检测信号低的前提下，随着它们的差值不断地靠近，在它们相等的瞬间，基准信号马上比检测信号高出一定值。这个“一定值”影响开关频率。它越大频率越低。这里选它为0.1~0.2V。

    C3，**的作用是为了让频率较高的开关续流电流通过，而对频率较低的50Hz信号产生较大的阻抗。C5由公式：50=算出。L一般为70H，制作时最好测一下。这样C为0.15μ左右。R4与R3的比值要严格等于0.5，大了波形失真明显，小了不能起振，但是宁可大一些，不可小。开关管的最大电流为：I==25A。

    现有的逆变器，有方波输出和正弦波输出两种。方波输出的逆变器效率高，对于采用正弦波电源设计的电器来说，除少数电器不适用外大多数电器都可适用，正弦波输出的逆变器就没有这方面的缺点，却存在效率低的缺点，如何选择这就需要根据自己的需求了。

    本文介绍了两种比较简单的逆变器，并给出了具体的电路图及原理分析。我们处在一个“移动”的时代，移动办公，移动通讯，移动休闲和娱乐。在移动的状态下，人们不但需要由电池或电瓶供给的低压直流电，同时更需要我们在日常环境中不可或缺的220伏交流电，逆变器可以满足我们的这种需求。

逆变器的推动电路是怎样的工作原理

主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。 整流器　　最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。 平波回路　　在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。 逆变器　　同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。 　　控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。 　 　1.车载逆变器电路工作原理图1电路中，由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT三、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT八、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、滤波电路VD5-VD八、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路，最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用图1中IC1、IC2采用了TL494CN(或KA7500C)芯片，构成车载逆变器的核心控制电路TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片，其尾缀字母CN表示芯片的封装形状为双列直插式塑封结构，工作温度规模为0℃-70℃，极限工作电源电压为7V~40V，无上工作频率为300kHzTL494芯片内置有5V基准源，稳压精度为5 V±5%，负载能力为10mA，并通过其14脚进行输出供外部电路使用TL494芯片还内置2只NPN功率输出管，可提供500mA的驱动能力TL494芯片的内部电路如图2所示图1电路中IC1的15脚外围电路的R1、C1组成上电软启动电路上电时电容C1两端的电压由0V慢慢升高，只有当C1两端电压达到5V以上时，才允许IC1内部的脉宽调制电路启动当电源断电后，C1通过电阻R2放电，保证下次上电时的软启动电路正常工作IC1的15脚外围电路的R1、Rt、R2组成过热保护电路，Rt为正温度系数热敏电阻，常温阻值可在150Ω~300Ω规模内任选，适当选大些可提高过热保护电路启动的灵敏度热敏电阻Rt安装时要紧贴于MOS功率开关管VT2或VT4的金属散热片上，这样才能保证电路的过热保护功效有效IC1的15脚的对地电压值U是1个比力重要的参数，图1电路中U≈Vcc×R2÷(R1+Rt+R2)V，常温下的计较值为U≈6.2V结合图1、图2可知，正常工作情况下要求IC1的15脚电压应略高于16脚电压(与芯片14脚相连为5V)，其常温下6.2V的电压值大小恰恰满足要求，并略留有一定的余量当电路工作异常，MOS功率管VT2或VT4的温升大幅提高，热敏电阻Rt的阻值超过约4kΩ时，IC1内部比力器1的输出将由低电平翻转为高电平，IC1的3脚也随即翻转为高电平状态，致使芯片内部的PWM比力器、"或"门以及"或非"门的输出均发生翻转，输出级三极管VT1和三极管VT2均转为截止状态当IC1内的两只功率输出管截止时，图1电路中的VT1、VT3将因基极为低电平而达到最高限度导通，VT1、VT3导通后，功率管VT2和VT4将因栅极无正偏压而处于截止状态，逆变电源电路停止工作IC1的1脚外围电路的VDZ1、R5、VD1、C2、R6构成12V输入电源过压保护电路，稳压管VDZ1的稳压值决定了保护电路的启动门限电压值，VD1、C2、R6还组成保护状态维持电路，只要发生瞬间的输入电源过压现象，保护电路就会启动并维持一段时间，以确保后级功率输出管的安全考虑到汽车行驶过程中电瓶电压的正常变化幅度大小，通常将稳压管VDZ1的稳压值选为15V或16V较为合适IC1的3脚外围电路的C三、R5是构成上电软启动时间维持以及电路保护状态维持的关键性电路，现实上不管是电路软启动的控制还是保护电路的启动控制，其最终结果均反应在IC1的3脚电平状态上电路上电或保护电路启动时，IC1的3脚为高电平当IC1的3脚为高电平时，将对电容C3充电这导致保护电路启动的诱因消失后，C3通过R5放电，因放电所需时间较长，使得电路的保护状态仍得以维持一段时间当IC1的3脚为高电平时，还将沿R八、VD4对电容C7进行充电，同时将电容C7两端的电压提供给IC2的4脚，使IC2的4脚保持为高电平状态从图2的芯片内部电路可知，当4脚为高电平时，将抬高芯片内死区时间比力器同相输入端的电位，使该比力器输出保持为恒定的高电平，经"或"门、"或非"门后使内置的三极管VT1和三极管VT2均截止图1电路中的VT5和VT8处于达到最高限度导通状态，其后级的MOS管VT6和VT9将因栅极无正偏压而都处于截止状态，逆变电源电路停止工作IC1的5脚外接电容**(472)和6脚外接电阻R7(4k3)为脉宽调制器的定时元件，所决定的脉宽调制频率为fosc=1.1÷(0.0047×4.3)kHz≈50kHz即电路中的三极管VT1、VT2、VT三、VT4、变压器T1的工作频率均为50kHz摆布，是以T1应选用高频铁氧体磁芯变压器，变压器T1的作用是将12V电子脉冲升压为220V的电子脉冲，其初级匝数为20×2，次级匝数为380IC2的5脚外接电容C8(104)和6脚外接电阻R14(220k)为脉宽调制器的定时元件，所决定的脉宽调制频率为fosc=1.1÷(C8×R14)=1.1÷(0.1×220)kHz≈50HzR29、R30、R27、C11、VDZ2组成XAC插座220V输出端的过压保护电路，当输出电压过高时将导致稳压管VDZ2击穿，使IC2的4脚对地电压上升，芯片IC2内的保护电路动作，堵截输出车载逆变器电路中的MOS管VT2、VT4有一定的功耗，必须加装散热片，其他部件均不需要安装散热片当车载逆变器产品连续应用于功率较大的场合时，需在其内部加装12V小电扇以帮助散热2.电路中的元部件参数电路中各元部件的参数列于附表三.车载逆变器产品的维修要端由于车载逆变器电路一般都具备上电软启动功效，是以在接通电源后要等5s-30s后才会有交流220V的输出，同时LED指示灯点亮当LED指示灯不亮时，则表明逆变电路没有工作当接通电源30s以上，LED指示灯还没有点亮时，则需要测量XAC输出插座处的交流电压值，若该电压值为正常的220V摆布，则申明仅仅是LED指示灯部分的电路出现了故障；若经测量XAC输出插座处的交流电压值为0，则申明故障原因为逆变器前级的逆变电路没有工作，可能是芯片IC1内部的保护电路已经启动判断芯片IC1内部保护电路是否启动的方法是：用万用表的直流电压挡测量芯片IC1的3脚对地直流电压值，若该电压在1V以上则申明芯片内部的保护电路已经启动了，否则申明故障原因长短保护电路动作所致若芯片IC1的3脚对地电压值在1V以上，表明芯片内部的保护电路已启动时，需进一步用万用表的直流电压挡测试芯片IC1的15、16脚之间的直流电压，以及芯片IC1的1、2脚之间的直流电压正常理况下，图1电路中芯片IC1的15脚对地直流电压应高于16脚对地直流电压，2脚对地的直流电压应高于1脚对地的直流电压，只有当这两个条件同时得到满足时，芯片IC1的3脚对地直流电压才能为正常的0V摆布，逆变电路才能正常工作若发现某测试电压不满意足上面所说的关系时，只需按相应支路去查找故障原因，即可解决问题四.车载逆变器产品的主要元部件参数及代换图1电路中的主要部件有驱动管SS8550、KSP44，MOS功率开关管IRFZ48N、IRF740A，快恢复整流二极管HER306以及PWM控制芯片TL494CN(或KA7500C)SS8550为TO-92情势封装的PNP型三极管其引脚电极的辨认方法是，当面向三极管的印字标识面时，引脚1为发射极E、2为基极B、3为集电极CSS8550的主要参数指标为：BVCBO=-40V，BVCEO=-25V，VCE(S)=-0.28V，VBE(ON)=-0.66V，fT=200MHz，ICM=1.5A，PCM=1W，TJ=150℃，hFE=85~160(B)、120~200(C)、160~300(D)与TO-92情势封装的SS8550相对应的表贴部件型号为S8550LT1，其封装情势为SOT-23SS8550为目前市场上较为常见、易购的三极管，价格也比力自制，单只售价仅0.3元摆布KSP44为TO-92情势封装的NPN型三极管其引脚电极的辨认方法是，当面向三极管的印字标识面时，其引脚1为发射极E、2为基极B、3为集电极CKSP44的主要参数指标为：BVCBO=500V，BVCEO=400V，VCE(S)=0.5V，VBE(ON)=0.75V，ICM=300mA，PCM=0.625W，TJ=150℃，hFE=40~200KSP44为电话机中常用的高压三极管，当KSP44损坏而无法买到时，可用日光灯电路中常用的三极管KSE13001进行代换KSE13001为FAIRCHILD公司产品，主要参数为BVCBO=400V，BVCEO=400V，ICM=100mA，PCM=0.6W，hFE=40~80KSE13001的封装情势虽然同样为TO-92，但其引脚电极的排序却与KSP44不同，这一点儿在代换时要特别注意KSE13001引脚电极的辨认方法是，当面向三极管的印字标识面时，其引脚电极1为基极B、2为集电极C、3为发射极EIRFZ48N为TO-220情势封装的N沟道增强型MOS快速功率开关管其引脚电极排序1为栅极G、2为漏极D、3为源极SIRFZ48N的主要参数指标为：VDss=55V，ID=66A，Ptot=140W，TJ=175℃，RDS(ON)≤16mΩ当IRFZ48N损坏无法买到时，可用封装情势和引脚电极排序完全相同的N沟道增强型MOS开关管IRF3205进行代换IRF3205的主要参数为VDss=55V，ID=110A，RDS(ON)≤8mΩIRF740A为TO-220情势封装的N沟道增强型MOS快速功率开关管其引脚电极排序1为栅极G、2为漏极D、3为源极SIRF740A的主要参数指标为：VDSS=400V，ID=10A，Ptot=120W，RDS(ON)≤550mΩ当IRF740A损坏无法买到时，可用封装情势和引脚电极排序完全相同的N沟道增强型MOS开关管IRF740B、IRF740或IRF730进行代换IRF740、IRF740B的主要参数与IRF740A完全相同IRF730的主要参数为VDSS=400V，ID=5.5A，RDS(ON)≤1Ω其中IRF730的参数虽然与IRF740系列的相比略差，但对于150W以下功率的逆变器来说，其参数指标已经是绰绰有余了HER306为3A、600V的快恢复整流二极管，其反向恢复时间Trr=100ns，可用HER307(3A、800V)或者HER308(3A、1000V)进行代换对于150W以下功率的车载逆变器，其中的快恢复二极管HER306可以用BYV26C或者最容易采办到的FR107进行代换BYV26C为1A、600V的快恢复整流二极管，其反向恢复时间Trr=30ns；FR107为1A、1000V的快恢复整流二极管，其反向恢复时间=100ns从部件的反向恢复时间这一参数指标考虑，代换时选用BYV26C更为合适些TL494CN、KA7500C为PWM控制芯片对目前市场上的各种车载逆变器产品进行解析可以发现，有的车载逆变器产品中使用了两只TL494CN芯片，有的是使用了两只KA7500C芯片，还有的是两种芯片各使用了一只，更为离奇的是，有的产品中居然故弄玄虚，将其中的一只TL494CN或者KA7500C芯片的标识进行了打磨，然后标上各种古怪的芯片型号，让维修人员倍感困惑现实上只要对照芯片的外围电路一看，就知道所用的芯片必然TL494CN或者KA7500C经仔细查阅、对比TL494CN、KA7500C两种芯片的原厂pdf资料，发现这两种芯片的外部引脚排列完全相同，就连其内部的电路也几乎完全相同，区分仅仅是两种芯片的内部运放输入端的基准源大小略微有点差别，对电路的功效和性能没有影响，是以这两种芯片完全可以相互替代使用，并且代换时芯片的外围电路的参数没必要做任何的修改经现实使用过程中的成功代换经验，也证实了这种代换的可行性和代换后电路工作性能的可靠性由于目前市场上已经很难找到KA7500C芯片了，并且即使能够买到，其价格也至少是TL494CN芯片的两倍以上，是以这里介绍的使用TL494CN直接代换KA7500C芯片的成功经验和方法，对于车载逆变器产品的生产厂商和泛博维修人员来说确实是1个很好的消息

逆变器电路图

上图是一个简单逆变器电路图，其原理如下：

   C2是隔直电容，可以保护电路不过载，R2是振教荡调节电阻，大小为1-2欧，L1，L2是初级线圈，L3、L4是自振荡线圈，L5是输出线圈。

    电源接通，电流通过R2限流，流经L3、L4中间抽头，再经两头尾抽头到功率管基极导通功率管，经L1、L2初级线圈，产生一次初级电流，再经变压器耦合，在L5形成次级电流，第一次振荡完成。在L1、L2形成电流同时，L3、L4也通过变压器形成第二次感应电流，再次导通功率管，这样这个自激振荡电路就这样振荡下去，直到断电或管子烧坏。

简单的逆变器电路图分析

这里介绍的逆变器（见图）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。下面介绍该逆变器的工作原理及制作过程。

       电路图

工作原理

       这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。 

方波信号发生器（见图3）

这里采用六反相器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振荡频率不稳。电路的振荡是通过电容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=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。由于元件的误差，实际值会略有差异。其它多余的反相器，输入端接地避免影响其它电路。

场效应管驱动电路

       这里采用六反相器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振荡频率不稳。电路的振荡是通过电容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=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。由于元件的误差，实际值会略有差异。其它多余的反相器，输入端接地避免影响其它电路。

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0~5V，为充分驱动电源开关电路，这里用TR1、TR2将振荡信号电压放大至0~12V。如图4所示。

MOS场效应管电源开关电路。 

    这是该装置的核心，在介绍该部分工作原理之前，先简单解释一下MOS 场效应管的工作原理。

图5

     MOS 场效应管也被称为MOS FET， 既Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor（金属氧化物半导体场效应管）的缩写。它一般有耗尽型和增强型两种。本文使用的为增强型MOS 场效应管，其内部结构见图5。它可分为NPN型PNP型。NPN型通常称为N沟道型，PNP型也叫P沟道型。由图可看出，对于N沟道的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上，同样对于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。我们知道一般三极管是由输入的电流控制输出的电流。但对于场效应管，其输出电流是由输入的电压（或称电场）控制，可以认为输入电流极小或没有输入电流，这使得该器件有很高的输入阻抗，同时这也是我们称之为场效应管的原因。

图6

    为解释MOS 场效应管的工作原理，我们先了解一下仅含有一个P—N结的二极管的工作过程。如图6所示，我们知道在二极管加上正向电压（P端接正极，N端接负极）时，二极管导通，其PN结有电流通过。这是因为在P型半导体端为正电压时，N型半导体内的负电子被吸引而涌向加有正电压的P型半导体端，而P型半导体端内的正电子则朝N型半导体端运动，从而形成导通电流。同理，当二极管加上反向电压（P端接负极，N端接正极）时，这时在P型半导体端为负电压，正电子被聚集在P型半导体端，负电子则聚集在N型半导体端，电子不移动，其PN结没有电流通过，二极管截止。

                                            图7a                                                                   图7b

    对于场效应管（见图7），在栅极没有电压时，由前面分析可知，在源极与漏极之间不会有电流流过，此时场效应管处与截止状态（图7a）。当有一个正电压加在N沟道的MOS 场效应管栅极上时，由于电场的作用，此时N型半导体的源极和漏极的负电子被吸引出来而涌向栅极，但由于氧化膜的阻挡，使得电子聚集在两个N沟道之间的P型半导体中（见图7b），从而形成电流，使源极和漏极之间导通。我们也可以想像为两个N型半导体之间为一条沟，栅极电压的建立相当于为它们之间搭了一座桥梁，该桥的大小由栅压的大小决定。图8给出了P沟道的MOS 场效应管的工作过程，其工作原理类似这里不再重复。

图8

     下面简述一下用C-MOS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9）。电路将一个增强型P沟道MOS场效应管和一个增强型N沟道 MOS场效应管组合在一起使用。当输入端为低电平时，P沟道MOS场效应管导通，输出端与电源正极接通。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MOS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1到2V时，MOS场效应管既被关断。不同场效应管其关断电压略有不同。也正因为如此，使得该电路不会因为两管同时导通而造成电源短路。

由以上分析我们可以画出原理图中MOS场效应管电路部分的工作过程（见图10）。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。

制作要点

       电路板见图11。所用元器件可参考图12。逆变器用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-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-源极间电阻为7毫欧，此时如果通过10A电流时消耗的功率为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（100mm×100mm×17mm）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。

逆变器的性能测试 

       测试电路见图14。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： 

       假设灯泡的电阻不随电压变化而改变。因为R灯=V2/W=2102/60=735Ω，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。

电路逆变器原理图

逆变器是一种DC to AC的变压器，它其实与转化器是一种电压逆变的过程。

转换器是将电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出，而逆变器是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电；两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制（PWM）技术。其核心部分都是一个PWM集成***，Adapter用的是UC3842，逆变器则采用TL5001芯片。TL5001的工作电压范围3.6～40V，其内部设有一个误差放大器，一个调节器、振荡器、有死区控制的PWM发生器、低压保护回路及短路保护回路等。

输入接口部分：输入部分有3个信号，12V直流输入VIN、工作使能电压ENB及Panel电流控制信号DIM。VIN由Adapter提供，ENB电压由主板上的MCU提供，其值为0或3V，当ENB=0时，逆变器不工作，而ENB=3V时，逆变器处于正常工作状态；而DIM电压由主板提供，其变化范围在0～5V之间，将不同的DIM值反馈给PWM***反馈端，逆变器向负载提供的电流也将不同，DIM值越小，逆变器输出的电流就越大。

电压启动回路：ENB为高电平时，输出高压去点亮Panel的背光灯灯管。

PWM***：有以下几个功能组成：内部参考电压、误差放大器、振荡器和PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出晶体管。

直流变换：由MOS开关管和储能电感组成电压变换电路，输入的脉冲经过推挽放大器放大后驱动MOS管做开关动作，使得直流电压对电感进行充放电，这样电感的另一端就能得到交流电压。

LC振荡及输出回路：保证灯管启动需要的1600V电压，并在灯管启动以后将电压降至800V。

输出电压反馈：当负载工作时，反馈采样电压，起到稳定I逆变器电压输出的作用。

逆变器的工作原理是什么

朋友，逆变器的原理它首先是将交流电变为直流电.然后用电子元件对直流电进行开关.变为交流电.一般功率较大的变频器用可控硅.并设一个可调频率的装置.使频率在一定范围内可调.用来控制电机的转数.使转数在一定的范围内可调.变频器广泛用于交流电机的调速中.变频调速技术是现代电力传动技术重要发展的方向，随着电力电子技术的发展，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。变频器不仅调速平滑，范围大，效率高，启动电流小，运行平稳，而且节能效果明显。因此，交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于冶金、纺织、印染、烟机生产线及楼宇、供水等领域。一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。1.整流电路整流电路的功能是把交流电源转换成直流电源。整流电路一般都是单独的一块整流模块.2.平波电路平波电路在整流器、整流后的直流电压中含有电源6倍频率脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动，为了抑制电压波动采用电感和电容吸收脉动电压(电流)，一般通用变频器电源的直流部分对主电路而言有余量，故省去电感而采用简单电容滤波平波电路。3.控制电路现在变频调速器基本系用16位、32位单片机或DSP为控制核心，从而实现全数字化控制。变频器是输出电压和频率可调的调速装置。提供控制信号的回路称为主控制电路，控制电路由以下电路构成:频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”。运算电路的控制信号送至“驱动电路”以及逆变器和电动机的“保护电路变频器采取的控制方式，即速度控制、转拒控制、PID或其它方式4逆变电路逆变电路同整流电路相反，逆变电路是将直流电压变换为所要频率的交流电压，以所确定的时间使上桥、下桥的功率开关器件导通和关断。从而可以在输出端U、V、W三相上得到相位互差120°电角度的三相交流电压。