12 至 220 伏电压转换器

在需要将消耗标准电源电流的电气设备连接到交流电压源的情况下,使用 12 至 220 V 的电压转换器。在许多情况下,此网络不可用。使用自动汽油发电机需要遵守其维护规则:持续监控工作燃料的水平,通风。使用带有汽车电池的转换器可以让您以最佳方式解决问题。

目的和运作原理

什么是电压转换器。这是改变输入信号幅度的电子设备的名称。它可以用作升压或降压装置。转换后的输入电压可以改变其幅度和频率。这种将直流电压改变(转换)为交流输出信号的设备称为逆变器。

12 至 220 伏电压转换器

电压转换器既可用作为消费者提供交流能源的独立设备,也可作为其他产品的一部分:系统和不间断电源,用于将直流电压提高到所需值的设备。

逆变器是谐波振荡的电压发生器。使用特殊控制电路的直流电源产生周期性极性切换模式。结果,在连接负载的设备的输出触点处产生交流电压信号。它的值(幅度)和频率由转换器电路的元件决定。

控制装置(控制器)设置源的开关频率和输出信号的形状,其幅度由电路输出级的元件决定。它们的额定功率是负载将在交流电路上消耗的最大功率。

控制器还用于控制输出信号的幅度,这是通过控制脉冲的持续时间(增加或减少它们的宽度)来实现的。负载输出信号值变化的信息通过反馈电路进入控制器,在此基础上产生控制信号以保存必要的参数。这种技术称为 PWM(脉冲宽度调制)信号。

在12V电压转换器的功率输出键电路中,可以使用功能强大的复合双极晶体管、半导体晶闸管和场效应晶体管。控制器电路在微电路上实现,微电路是具有必要功能的即用型设备(微控制器),专为此类转换器设计。

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控制电路提供按键的操作顺序,为逆变器的输出提供消费类设备正常运行所需的信号。此外,控制电路必须保证输出电压的半波对称。这对于在输出端使用升压脉冲变压器的电路尤其重要。对他们来说,当对称性被打破时出现的恒压分量是不可接受的。

构建电压逆变器 (VIN) 电路有很​​多选择,但有 3 个主要的选择:

  • IN无变压器电桥;
  • 带零线的变压器 IN;
  • 带变压器的桥式电路。

它们中的每一个都在其领域中找到应用,具体取决于其中使用的电源和电力消费者所需的输出功率。它们中的每一个都必须配备保护和信号元件。

直流电源的欠压和过压保护决定了逆变器“输入端”的工作范围。对高低输出交流电压的保护对于消费类设备的正常运行是必要的。工作范围根据所使用负载的要求设定。这些类型的保护是可逆的,即当设备参数恢复正常后,即可恢复工作。

如果保护因负载短路或输出电流过度增加而跳闸,则必须在继续操作设备之前彻底分析此事件的原因。

12V 转换器最适合创建本地电网。大量汽车和 12V DC 电池的存在使它们能够满足用户的需求。从您自己的汽车开始,可以在各种地方创建这样的网络。它们是移动的,不依赖于停车场。

从 12 到 220 伏的各种转换器

从 12 到 220 的简单转换器专为低功耗消费者而设计。对输出电源电压质量和信号形状的要求较低。他们的经典电路不使用 PWM 微控制器。组装在逻辑元件 AND-NOT 上的多谐振荡器产生重复频率为 100 Hz 的电脉冲。 D触发器用于产生反相信号。它将主振荡器的频率除以 2。在正向和反向触发输出处生成矩形脉冲形式的反相信号。

该信号通过逻辑元件上的缓冲元件,不控制转换器的输出电路,该电路建立在关键晶体管上。它们的功率决定了逆变器的输出功率。

晶体管可以是复合双极和场。漏极或集电极电路包括变压器初级绕组的一半。其次级绕组设计用于 220 V 的输出电压。由于触发器将 100 Hz 多谐振荡器频率除以 2,因此输出频率将为 50 Hz。这样的值是为绝大多数家用电气和无线电设备供电所必需的。

电路的所有元件均由车辆电池供电,并使用附加元件来稳定和防止高频干扰。电池本身也受到保护。

在简单转换器的电路中,没有提供保护和自动控制的元件。输出信号的频率由选择的电容器的电容和主振荡器电路中包含的电阻器的电阻决定。作为负载短路的最简单保护措施,保险丝用于为电路供电的汽车电池电路中。因此,总是需要有一套备用的熔断器。

更强大的现代直流到交流转换器是根据其他方案制造的。 PWM 控制器设置操作模式。它还决定了输出信号的幅度和频率。

2000W转换器电路(12V+220V+2000W)在其输出级采用功率有源元件并联,以获得所需的输出功率。通过这个电路,晶体管的电流被求和。

但更可靠的提高功率参数的方法是组合几个DC/DC转换器作为普通DC/AC(直流/交流)逆变器的输入信号,其输出用于连接大功率负载。每个 DC/DC 转换器都由一个带有变压器输出的逆变器和一个用于该电压的整流器组成。输出端有300V左右的恒定电压,全部在输出端并联。

一台逆变器很难获得超过 600 W 的功率。该设备的整个电路由电池电压供电。

这种电路具有所有类型的保护,包括热保护。温度传感器安装在输出晶体管的散热器表面。它们根据加热程度产生电压。阈值设备将其与设计阶段的设置进行比较,并发出信号以停止设备并发出相应的警报。每种类型的保护都配备了自己的信号装置,通常是健全的。

在安装在机箱中的空气冷却器的帮助下,还使用了额外的强制冷却,该冷却器在相应的热传感器的指令下自动运行。此外,外壳本身是一个可靠的散热器,因为它是由波纹金属制成的。

根据输出电压波形

单相电压转换器可分为两组:

  • 输出端为纯正弦波;
  • 用修正的正弦波。

在第一组逆变器中,高频转换器产生恒定电压。它的值接近于正弦信号的幅度,需要在设备的输出端获得。在桥式电路中,形状非常接近正弦曲线的元件通过控制器的脉宽调制和低通滤波器与该直流电压分离。输出晶体管在每个半周期中打开几次,时间根据谐波定律而变化。

对于输入端有变压器或电机的设备,纯正弦波是必需的。现代设备的主要部分允许电压供应,其形状近似于正弦曲线。带有开关电源的产品要求特别低。

变压器设备

电压转换器可能包含变压器。在逆变器电路中,它们参与主阻塞振荡器的操作,该振荡器产生形状接近矩形的脉冲。作为这种发生器的一部分,使用了脉冲变压器。它的绕组以产生正反馈的方式连接,从而产生无阻尼振荡。

磁路(铁芯)由具有高磁场容量的合金制成。因此,变压器以非饱和模式运行。各种类型的铁氧体、坡莫合金都具有这些特性。

多谐振荡器已取代变压器阻塞发电机。与前代产品相比,它们使用现代元素基础并具有更高的频率稳定性。此外,在多谐振荡器电路中,改变发电机的工作频率以简单的方式实现。

在现代逆变器模型中,变压器在输出级运行。通过从初级绕组的中点到其中使用的晶体管的集电极或漏极的输出,提供来自电池的电源电压。次级绕组是使用 220 V 交流电压的变压比计算的。该值用于为大多数国内消费者供电。

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