什么是逆變器？

逆變器是一種將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的電子設(shè)備。其核心原理是利用半導(dǎo)體開關(guān)器件（如晶體管、場效應(yīng)管等）的開關(guān)特性，將直流電壓轉(zhuǎn)換成一定頻率的交流電壓。

逆變器的工作原理可以分為三個部分：整流、濾波和逆變。整流是將輸入的交流電轉(zhuǎn)換成直流電；濾波是將整流后的直流電中的交流成分濾除，使輸出電壓更加平滑；逆變則是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，通過控制開關(guān)器件的通斷狀態(tài)，在逆變器中產(chǎn)生特定頻率和幅值的交流電壓。

逆變器的應(yīng)用非常廣泛，包括但不限于以下幾個方面：

1. 電動汽車和混合動力汽車：逆變器用于將電池中的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以驅(qū)動電機和空調(diào)等車載設(shè)備。
2. 太陽能發(fā)電系統(tǒng)：逆變器將太陽能電池板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供家庭或工業(yè)使用。
3. 船舶和飛機：在這些場合中，逆變器用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以滿足各種電子設(shè)備和電動機的需求。
4. 實驗室和科研：逆變器用于提供可調(diào)頻率和幅值的交流電壓，用于各種實驗和研究。

總之，逆變器是一種非常重要的電力電子設(shè)備，其應(yīng)用場景涵蓋了能源、交通、工業(yè)、科研等多個領(lǐng)域。

下面小編分享一些典型逆變器電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

典型逆變器電路圖分享

1、12伏至220伏逆變器電路圖

逆變電路對于使用低壓直流電源或電池產(chǎn)生高電壓非常有幫助。這里的 12 伏至 220伏逆變器電路采用少量易于使用的組件設(shè)計，并且可以輕松構(gòu)建在通用印刷電路板上。

該類型逆變器的基本操作是開關(guān)脈沖和升壓變壓器，因此IC CD4047充當(dāng)開關(guān)脈沖振蕩器件，n溝道功率MOSFET IRFZ44n充當(dāng)開關(guān)，然后12-0-12V次級變壓器反向用作升壓變壓器。

這個簡單的12伏到220伏逆變器電路由開關(guān)器件和升壓變壓器組成，眾所周知，高開關(guān)頻率脈沖到達升壓變壓器，然后由于互感，輸出電壓將達到高值。

IC CD 4047 在可變電阻 RV1 和電容器 C1 的幫助下配置為非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器模式，通過改變可變電阻的值，我們可以在 Q 和 Q'引腳上獲得不同范圍的輸出脈沖，從而導(dǎo)致輸出電壓的變化變壓器。

N溝道功率MOSFET IRFZ44漏極引腳與變壓器次級引腳連接，次級繞組中的公共引腳與電池正偏置連接，兩個MOSFET源極引腳與電池負偏置連接，這些MOSFET由Q和Q'驅(qū)動IC CD4047 的輸出。當(dāng)交替方波脈沖驅(qū)動 MOSFET 開關(guān)時，次級繞組被迫感應(yīng)交變磁場，該磁場感應(yīng)變壓器的大(初級)繞組并產(chǎn)生高交變電壓。(這里正常的1安培12-0-12V變壓器相反用作升壓變壓器)。

2、使用CD4047和ULN2003的簡單逆變器電路圖

在當(dāng)今世界，我們的日常生活主要依賴電能。擁有備用電源至關(guān)重要，移動電源和逆變器可以在停電時為我們提供幫助。逆變器電路使用電池的可用直流電壓提供交流電源輸出，有時我們需要足夠的低功率輸出來驅(qū)動小型電燈泡或不需要純交流電源的東西。這里使用CD4047和ULN2003 項目設(shè)計一個簡單的逆變器電路，以避免低壓應(yīng)用中復(fù)雜的純正弦波逆變器和PWM逆變器。

這個簡單的逆變器電路以所需的頻率振蕩方波脈沖，驅(qū)動器放大信號以驅(qū)動變壓器的初級繞組(這里反轉(zhuǎn)正常降壓變壓器的次級繞組用作初級)。變壓器將電壓從低輸入升高到所需的輸出。

該電路由三個簡單的階段構(gòu)成，第一階段是使用 IC CD4047 的多諧振蕩器階段，它產(chǎn)生具有高峰值電壓的自由運行非穩(wěn)定脈沖，然后第二階段是使用 IC ULN2003(七達林頓陣列)的電源開關(guān)階段，它處理 500mA 電流最適合感性負載驅(qū)動。這里，三個通道組連接到 CD4047 的(Q 條引腳 11)和(Q 引腳 10)輸出。 ULN2003 的輸出連接到變壓器 X1 次級繞組 (9V – 0 – 9V)，中心抽頭引腳連接到 12V
電源。變壓器初級繞組提供升壓脈動交流電(負載連接在初級繞組端子之間)。

通過改變 VR1 電阻值，我們可以改變輸出交流電源的頻率和電壓范圍，為了簡化設(shè)計，沒有開關(guān)、保險絲和MOV(金屬氧化物變阻器)，并且該電路涉及產(chǎn)生可能致命的高交流電壓震動，因此請格外小心處理。

3、使用IC 555的簡單逆變器電路圖

逆變電路在停電期間和便攜式電源方面非常有幫助。如果逆變電路連接的負載很小，就不需要純正弦波逆變器或大功率的大容量逆變器。使用 IC 555的簡單逆變器電路，設(shè)計有幾個容易獲得的組件。

我們可以創(chuàng)建簡單的小型逆變器電路來處理低功率設(shè)備。定時器 IC 555 振蕩高頻方波脈沖，變壓器將脈沖升壓為高交流電壓。

該電路涉及處理輸出端的高交流電壓，這可能是致命的，請務(wù)必小心處理。

定時器IC 555用作開關(guān)脈沖振蕩器，是該電路的主要部分，IC 555配置為非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，提供連續(xù)的開關(guān)脈沖，兩個開關(guān)晶體管TIP41A(NPN)和TIP42A(PNP)根據(jù)基極脈沖輸入。變壓器T1是230V初級到9V次級但反接，因此可以起到升壓變壓器的作用。我們可以向該電路施加+5V至+15V直流偏置，并獲得頻率為50Hz至60Hz的110V至230V交流電，但輸出可能不是像PWM逆變器輸出那樣的純正弦波，它僅提供脈動交流電。