場(chǎng)效應(yīng)管逆變器電路圖及工作原理-簡(jiǎn)易逆變器制作電路圖-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2018-06-14
場(chǎng)效應(yīng)管逆變器電路圖
為什么不用三極管，而用場(chǎng)效應(yīng)管呢？原因就是：
（1）場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制器件，它通過(guò)VGS來(lái)控制ID；
（2）場(chǎng)效應(yīng)管的輸入端電流極小，因此它的輸入電阻很大。
（3）它是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，因此它的溫度穩(wěn)定性較好；
（4）它組成的放大電路的電壓放大系數(shù)要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數(shù)；
（5）場(chǎng)效應(yīng)管的抗輻射能力強(qiáng)；
（6）由于不存在雜亂運(yùn)動(dòng)的少子擴(kuò)散引起的散粒噪聲，所以噪聲低。
場(chǎng)效應(yīng)管逆變器電路圖工作原理
它的工作原理流程是控制電路控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，逆變電路完成由直流電轉(zhuǎn)換為交流電的功能，濾波電路用于濾除不需要的信號(hào)，逆變器的工作過(guò)程就是這樣子的了。
其中場(chǎng)效應(yīng)管逆變器電路圖的工作還可以細(xì)化為：首先，振蕩電路將直流電轉(zhuǎn)換為交流電；其次，線圈升壓將不規(guī)則交流電變?yōu)榉讲ń涣麟姡蛔詈螅魇沟媒涣麟娊?jīng)由方波變?yōu)檎也ń涣麟姟?/span>
這里介紹的場(chǎng)效應(yīng)管逆變器電路圖（見(jiàn)圖1）主要由MOS場(chǎng)效應(yīng)管，普通電源變壓器構(gòu)成。其輸出功率取決于MOS場(chǎng)效應(yīng)管和電源變壓器的功率，免除了煩瑣的變壓器繞制，適合電子愛(ài)好者業(yè)余制作中采用。下面介紹該逆變器的工作原理及制作過(guò)程。
2.工作原理
這里我們將詳細(xì)介紹逆變器的工作原理。
方波信號(hào)發(fā)生器（見(jiàn)圖2）
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(guò)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；
最小頻率為：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。
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(kāi)關(guān)電路，這里用TR1、TR2將振蕩信號(hào)電壓放大至0~12V。如圖3所示。
2.3 場(chǎng)效應(yīng)管電源開(kāi)關(guān)電路
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(guò)程（見(jiàn)圖4）。
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(guò)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(méi)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)槿绱耍沟迷撾娐凡粫?huì)因?yàn)閮晒芡瑫r(shí)導(dǎo)通而造成電源短路。
由以上分析我們可以畫(huà)出原理圖中MOS場(chǎng)效應(yīng)管電路部分的工作過(guò)程（見(jiàn)圖5）。
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(guò)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(guò)，所以該電路的保險(xiǎn)絲不能省略或短接。
3、制作要點(diǎn)
電路板見(jiàn)圖6。
場(chǎng)效應(yīng)管逆變器電路圖逆變器電路板
圖8展示本文介紹的場(chǎng)效應(yīng)管逆變器電路圖在散熱器（100mm×100mm×17mm）上的位置分布和接法。盡管場(chǎng)效應(yīng)管工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí)發(fā)熱量不會(huì)很大，出于安全考慮這里選用的散熱器稍偏大。
4.逆變器的性能測(cè)試
測(cè)試電路見(jiàn)圖。
這里測(cè)試用的輸入電源采用內(nèi)阻低、放電電流大（一般大于100A）的12V汽車(chē)電瓶，可為電路提供充足的輸入功率。測(cè)試用負(fù)載為普通的電燈泡。
測(cè)試的方法是通過(guò)改變負(fù)載大小，并測(cè)量此時(shí)的輸入電流、電壓以及輸出電壓。輸出電壓隨負(fù)荷的增大而下降，燈泡的消耗功率隨電壓變化而改變。我們也可以通過(guò)計(jì)算找出輸出電壓和功率的關(guān)系。但實(shí)際上由于電燈泡的電阻會(huì)隨受加在兩端電壓變化而改變，并且輸出電壓、電流也不是正弦波，所以這種的計(jì)算只能看作是估算。
以負(fù)載為60W的電燈泡為例：假設(shè)燈泡的電阻不隨電壓變化而改變。因?yàn)镽燈=V2/W=2102/60=735Ω，所以在電壓為208V時(shí)，W=V2/R=2082/735=58.9W.由此可折算出電壓和功率的關(guān)系。通過(guò)測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)輸出功率約為100W時(shí)，輸入電流為10A.此時(shí)輸出電壓為200V。
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