12 至 220 伏電壓轉換器

在需要將消耗標準電源電流的電氣設備連接到交流電壓源的情況下,使用 12 至 220 V 的電壓轉換器。在許多情況下,此網絡不可用。使用自動汽油發電機需要遵守其維護規則:持續監控工作燃料的水平,通風。使用配備汽車電池的轉換器可以讓您以最佳方式解決問題。

目的和運作原理

什麼是電壓轉換器。這是改變輸入信號幅度的電子設備的名稱。它可以用作升壓或降壓裝置。轉換後的輸入電壓可以改變其幅度和頻率。這種將直流電壓改變(轉換)為交流輸出信號的設備稱為逆變器。

12 至 220 伏電壓轉換器

電壓轉換器既可用作為消費者提供交流能源的獨立設備,也可作為其他產品的一部分:系統和不間斷電源,用於將直流電壓提高到所需值的設備。

逆變器是諧波振蕩的電壓發生器。使用特殊控制電路的直流電源會產生週期性極性切換模式。因此,在連接負載的設備的輸出觸點處會產生交流電壓信號。它的值(幅度)和頻率由轉換器電路的元件決定。

控制裝置(控制器)設置源的開關頻率和輸出信號的形狀,其幅度由電路輸出級的元件決定。它們的額定功率是負載將在交流電路上消耗的最大功率。

控制器還用於控制輸出信號的幅度,這是通過控制脈衝的持續時間(增加或減少它們的寬度)來實現的。負載輸出信號值變化的信息通過反饋電路進入控制器,在此基礎上產生控制信號以保存必要的參數。這種技術稱為 PWM(脈衝寬度調製)信號。

在12V電壓轉換器的功率輸出鍵電路中,可以使用功能強大的複合雙極晶體管、半導體晶閘管和場效應晶體管。控制器電路在微電路上實現,微電路是具有必要功能的即用型設備(微控制器),專為此類轉換器設計。

12 至 220 伏電壓轉換器 Bestek Power Inverter

控制電路提供按鍵的操作順序,為逆變器的輸出提供消費類設備正常運行所需的信號。此外,控制電路必須保證輸出電壓的半波對稱。這對於在輸出端使用升壓脈衝變壓器的電路尤其重要。對他們來說,當對稱性被打破時出現的恆壓分量是不可接受的。

構建電壓逆變器 (VIN) 電路有很多選擇,但有 3 個主要的選擇:

  • IN無變壓器電橋;
  • 帶零線的變壓器 IN;
  • 帶變壓器的橋式電路。

它們中的每一個都在其領域中找到應用,具體取決於其中使用的電源和電力消費者所需的輸出功率。它們中的每一個都必須配備保護和信號元件。

直流電源的欠壓和過壓保護決定了逆變器“輸入端”的工作範圍。對高低輸出交流電壓的保護對於消費類設備的正常運行是必要的。工作範圍根據所使用負載的要求設定。這些類型的保護是可逆的,即當設備參數恢復正常後,即可恢復工作。

如果保護因負載短路或輸出電流過度增加而跳閘,則必須在繼續操作設備之前徹底分析此事件的原因。

12V 轉換器最適合創建本地電網。大量汽車和 12V DC 電池的存在使它們能夠滿足用戶的需求。從您自己的汽車開始,可以在各種地方創建這樣的網絡。它們是移動的,不依賴於停車場。

從 12 到 220 伏的各種轉換器

從 12 到 220 的簡單轉換器專為低功耗消費者而設計。對輸出電源電壓質量和信號形狀的要求較低。他們的經典電路不使用 PWM 微控制器。組裝在邏輯元件 AND-NOT 上的多諧振盪器產生重複頻率為 100 Hz 的電脈衝。 D觸發器用於產生反相信號。它將主振盪器的頻率除以 2。在正向和反向觸發輸出處生成矩形脈衝形式的反相信號。

該信號通過邏輯元件上的緩衝元件,不控制轉換器的輸出電路,該電路建立在關鍵晶體管上。它們的功率決定了逆變器的輸出功率。

晶體管可以是複合雙極和場。漏極或集電極電路包括變壓器初級繞組的一半。其次級繞組設計用於 220 V 的輸出電壓。由於觸發器將 100 Hz 多諧振盪器頻率除以 2,因此輸出頻率將為 50 Hz。這樣的值是為絕大多數家用電氣和無線電設備供電所必需的。

電路的所有元件均由車輛電池供電,並使用附加元件來穩定和防止高頻干擾。電池本身也受到保護。

在簡單轉換器的電路中,沒有提供保護和自動控制的元件。輸出信號的頻率由選擇的電容器的電容和主振盪器電路中包含的電阻器的電阻決定。作為負載短路的最簡單保護措施,保險絲用於為電路供電的汽車電池電路中。因此,總是需要有一套備用的熔斷器。

更強大的現代直流到交流轉換器是根據其他方案製造的。 PWM 控制器設置操作模式。它還決定了輸出信號的幅度和頻率。

2000W轉換器電路(12V+220V+2000W)在其輸出級採用功率有源元件並聯,以獲得所需的輸出功率。通過這個電路,晶體管的電流被求和。

但更可靠的提高功率參數的方法是組合幾個DC/DC轉換器作為普通DC/AC(直流/交流)逆變器的輸入信號,其輸出用於連接大功率負載。每個 DC/DC 轉換器都由一個帶有變壓器輸出的逆變器和一個用於該電壓的整流器組成。輸出端有300V左右的恆定電壓,全部在輸出端並聯。

一台逆變器很難獲得超過 600 W 的功率。該設備的整個電路由電池電壓供電。

這種電路具有所有類型的保護,包括熱保護。溫度傳感器安裝在輸出晶體管的散熱器表面。它們根據加熱程度產生電壓。閾值設備將其與設計階段的設置進行比較,並發出信號以停止設備並發出相應的警報。每種類型的保護都配備了自己的信號裝置,通常是健全的。

在安裝在機箱中的空氣冷卻器的幫助下,還使用了額外的強製冷卻,該冷卻器在相應的熱傳感器的指令下自動運行。此外,外殼本身是一個可靠的散熱器,因為它是由波紋金屬製成的。

根據輸出電壓波形

單相電壓轉換器可分為兩組:

  • 輸出端為純正弦波;
  • 用修正的正弦波。

在第一組逆變器中,高頻轉換器產生恆定電壓。它的值接近於正弦信號的幅度,需要在設備的輸出端獲得。在橋式電路中,形狀非常接近正弦曲線的元件通過控制器的脈寬調製和低通濾波器與該直流電壓分離。輸出晶體管在每個半週期中打開幾次,時間根據諧波定律而變化。

對於輸入端有變壓器或電機的設備,純正弦波是必需的。現代設備的主要部分允許電壓供應,其形狀近似於正弦曲線。帶有開關電源的產品要求特別低。

變壓器設備

電壓轉換器可能包含變壓器。在逆變器電路中,它們參與主阻塞振盪器的操作,該振盪器產生形狀接近矩形的脈衝。作為這種發生器的一部分,使用了脈衝變壓器。它的繞組以產生正反饋的方式連接,從而產生無阻尼振盪。

磁路(鐵芯)由具有高磁場容量的合金製成。因此,變壓器以非飽和模式運行。各種類型的鐵氧體、坡莫合金都具有這些特性。

多諧振盪器已取代變壓器阻塞發電機。與前代產品相比,它們使用現代元素基礎並具有更高的頻率穩定性。此外,在多諧振盪器電路中,改變發電機的工作頻率以簡單的方式實現。

在現代逆變器模型中,變壓器在輸出級運行。通過從初級繞組的中點到其中使用的晶體管的集電極或漏極的輸出,提供來自電池的電源電壓。次級繞組是使用 220 V 交流電壓的變壓比計算的。該值用於為大多數國內消費者供電。

類似文章: