由MOS管、變壓器構成的DC-AC逆變器工作原理

DC-AC逆變器的原理

這里介紹的逆變器(見(jiàn)圖)主要由MOS 場(chǎng)效應管，普通電源變壓器構成。其輸出功率取決于MOS 場(chǎng)效應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。

電路圖

工作原理

這里我們將詳細介紹這個(gè)逆變器的工作原理。

方波信號發(fā)生器(見(jiàn)圖3)

這里采用六反相器CD4069構成方波信號發(fā)生器。電路中R1是補償電阻，用于改善由于電源電壓的變化而引起的振蕩頻率不穩。

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)效應管驅動(dòng)電路

這里采用六反相器CD4069構成方波信號發(fā)生器。電路中R1是補償電阻，用于改善由于電源電壓的變化而引起的振蕩頻率不穩。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)效應管驅動(dòng)電路

由于方波信號發(fā)生器輸出的振蕩信號電壓最大振幅為0~5V，為充分驅動(dòng)電源開(kāi)關(guān)電路，這里用TR1、TR2將振蕩信號電壓放大至0~12V。如圖4所示。MOS場(chǎng)效應管電源開(kāi)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)效應管的工作原理。

圖5

MOS 場(chǎng)效應管也被稱(chēng)為MOS FET， 既Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor(金屬氧化物半導體場(chǎng)效應管)的縮寫(xiě)。它一般有耗盡型和增強型兩種。本文使用的為增強型MOS 場(chǎng)效應管，其內部結構見(jiàn)圖5。它可分為NPN型PNP型。NPN型通常稱(chēng)為N溝道型，PNP型也叫P溝道型。由圖可看出，對于N溝道的場(chǎng)效應管其源極和漏極接在N型半導體上，同樣對于P溝道的場(chǎng)效應管其源極和漏極則接在P型半導體上。我們知道一般三極管是由輸入的電流控制輸出的電流。但對于場(chǎng)效應管，其輸出電流是由輸入的電壓(或稱(chēng)電場(chǎng))控制，可以認為輸入電流極小或沒(méi)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(chēng)之為場(chǎng)效應管的原因。