直流交流变换电路
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查看文章如何直流电(DC)变交流电(AC)?---逆变器-有电路图(最下)2010-01-16 16:31逆变器(inverter)是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v50HZ 正弦或方波)。
应急电源,一般是把直流电瓶逆变成220V交流的。
通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。
它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成.利用TL494组成的400W大功率稳压逆变器电路。
它激式变换部分采用TL494,VT1、VT2、VD3、VD4构成灌电流驱动电路,驱动两路各两只60V/30A的MOS FET开关管。
如需提高输出功率,每路可采用3~4只开关管并联应用,电路不变。
TL494在该逆变器中的应用方法如下:第1、2脚构成稳压取样、误差放大系统,正相输入端1脚输入逆变器次级取样绕组整流输出的15V直流电压,经R1、R2分压,使第1脚在逆变器正常工作时有近4.7~5.6V取样电压。
反相输入端2脚输入5V基准电压(由14脚输出)。
当输出电压降低时,1脚电压降低,误差放大器输出低电平,通过PWM电路使输出电压升高。
正常时1脚电压值为5.4V,2脚电压值为5V,3脚电压值为0.06V。
此时输出AC电压为235V(方波电压)。
第4脚外接R6、R4、C2设定死区时间。
正常电压值为0.01V。
第5、6脚外接CT、RT设定振荡器三角波频率为100Hz。
正常时5脚电压值为1.75V,6脚电压值为3.73V。
第7脚为共地。
第8、11脚为内部驱动输出三极管集电极,第12脚为TL494前级供电端,此三端通过开关S控制TL494的启动/停止,作为逆变器的控制开关。
当S1关断时,TL494无输出脉冲,因此开关管VT4~VT6无任何电流。
S1接通时,此三脚电压值为蓄电池的正极电压。
第9、10脚为内部驱动级三极管发射极,输出两路时序不同的正脉冲。
正常时电压值为1.8V。
第13、14、15脚其中14脚输出5V基准电压,使13脚有5V高电平,控制门电路,触发器输出两路驱动脉冲,用于推挽开关电路。
直流电路与交流电路的区别直流电路(Direct Current Circuit)是电流方向保持不变的电路系统,而交流电路(Alternating Current Circuit)是电流方向周期性变化的电路系统。
这两种电路在许多方面不同,包括电流特性、电压周期性、用途和设备等。
首先,直流电路的电流方向始终不变。
在直流电路中,电荷传输方向是一致的,电流始终在同一方向流动。
这种特性使得直流电路在一些需要稳定电流方向的应用中非常有用,例如电池供电的设备。
相比之下,交流电路的电流方向会周期性变化。
在交流电路中,电流的方向会随着时间的推移而改变。
这是由于交流电源(如发电厂)产生的电压具有周期性,通常以正弦波形式呈现。
交流电的特性使得其能够在远距离传输电能,并且在电网供电系统中广泛应用。
其次,直流电路的电压稳定。
直流电源提供的电压通常恒定,不随时间变化。
这使得直流电路可以在需要稳定电压的应用中使用,例如电子设备的直流供电。
与之相反,交流电路的电压周期性变化。
交流电源产生的电压随时间呈周期性变化的正弦波形式。
这种周期性变化使得交流电可以经过变压器进行电压变换,并用于各种不同电压需求的设备。
除了电流和电压特性的差异外,直流电路和交流电路还在用途和设备方面有所不同。
直流电路主要用于需要稳定电流和电压的应用,例如电池供电的电子设备、充电器和电动机等。
交流电路则广泛用于电网供电系统、家用电器和工业设备等。
在设计和使用电路时,需要根据具体需求选择使用直流电路还是交流电路。
一些设备可能需要直流电源提供稳定的电源,而另一些设备则需要交流电压以适应电网供电系统。
总的来说,直流电路和交流电路在电流方向、电压周期性、用途和设备等方面存在明显差异。
了解这些差异有助于我们更好地理解和应用电路技术,并根据需求进行选择和设计适当的电路系统。
第五章直流一交流(DC—AC变换5.1 逆变电路概述5.1.1 晶闸管逆变电路的换流问题DC—AC变换原理可用图5-1所示单相逆变电路来说明,其中晶闸管元件VT1、VT4,VT2、VT3成对导通。
当VT、VT4导通时,直流电源E通过VT1、VE向负载送出电流,形成输出电压%左(+)、右(-),如图5-1 (a)所示。
当VT2、VT3导通时,设法将VT1、VT4关断,实现负载电流从VT1、VT4向VT a、VT3的转移,即换流。
换流完成后,由VT a、VT3向负载输出电流,形成左(-)、右(+)的输出电压%,如图5-1 (b)所示。
这两对晶闸管轮流切换导通,则负载上便可得到交流电压呦,如图5-1(c)波形所示。
控制两对晶闸管的切换导通频率就可调节输出交流频率,改变直流电压E的大小就可调节输出电压幅值。
输出电流的波形、相位则决定于交流负载的性质。
f;图5-1 DC —AC变换原理要使逆变电路稳定工作,必须解决导通晶闸管的关断问题,器件,在承受正向电压条件下只要门极施加正向触发脉冲即可导通。
作用,只有使阳极电流衰减至维持电流以下才能关断。
常用的晶闸管换流方法有:(1)电网换流(2)负载谐振式换流(3)强迫换流即换流问题。
晶闸管为半控但导通后门极失去控制5.1.2 逆变电路的类型逆变器的交流负载中包含有电感、电容等无源元件,它们与外电路间必然有能量的交换,这就是无功。
由于逆变器的直流输入与交流输出间有无功功率的流动,所以必须在直流输入端设置储能元件来缓冲无功的需求。
在交一直一交变频电路中,直流环节的储能元件往往被当作滤波元件来看待,但它更有向交流负载提供无功功率的重要作用。
根据直流输入储能元件类型的不同,逆变电路可分为两种类型:1.电压源型逆变器电压源型逆变器是采用电容作储能元件,图电压源型逆变器有如下特点:1)直流输入侧并联大电容C用作无功功率缓冲环节(滤波环节),构成逆变器低阻抗的电源内阻特性(电压源特性),即输出电压确定,其波形接近矩形,电流波形与负载有关,接近正弦。
查看文章如何直流电(DC)变交流电(AC)?---逆变器-有电路图(最下)2010-01-16 16:31逆变器(inverter)是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v50HZ 正弦或方波)。
应急电源,一般是把直流电瓶逆变成220V交流的。
通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。
它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成.利用TL494组成的400W大功率稳压逆变器电路。
它激式变换部分采用TL494,VT1、VT2、VD3、VD4构成灌电流驱动电路,驱动两路各两只60V/30A的MOS FET开关管。
如需提高输出功率,每路可采用3~4只开关管并联应用,电路不变。
TL494在该逆变器中的应用方法如下:第1、2脚构成稳压取样、误差放大系统,正相输入端1脚输入逆变器次级取样绕组整流输出的15V直流电压,经R1、R2分压,使第1脚在逆变器正常工作时有近4.7~5.6V取样电压。
反相输入端2脚输入5V基准电压(由14脚输出)。
当输出电压降低时,1脚电压降低,误差放大器输出低电平,通过PWM电路使输出电压升高。
正常时1脚电压值为5.4V,2脚电压值为5V,3脚电压值为0.06V。
此时输出AC电压为235V(方波电压)。
第4脚外接R6、R4、C2设定死区时间。
正常电压值为0.01V。
第5、6脚外接CT、RT设定振荡器三角波频率为100Hz。
正常时5脚电压值为1.75V,6脚电压值为3.73V。
第7脚为共地。
第8、11脚为内部驱动输出三极管集电极,第12脚为TL494前级供电端,此三端通过开关S控制TL494的启动/停止,作为逆变器的控制开关。
当S1关断时,TL494无输出脉冲,因此开关管VT4~VT6无任何电流。
S1接通时,此三脚电压值为蓄电池的正极电压。
第9、10脚为内部驱动级三极管发射极,输出两路时序不同的正脉冲。
正常时电压值为1.8V。
第13、14、15脚其中14脚输出5V基准电压,使13脚有5V高电平,控制门电路,触发器输出两路驱动脉冲,用于推挽开关电路。
交直流转换电路的工作原理
交直流转换电路的工作原理主要是通过各种电子元件的配合,将输入的交流电转换成输出的直流电或者将输入的直流电转换成输出的交流电。
交直流转换电路通常包含以下几个基本元件:
1. 变压器:通过变换输入电压的大小和脉冲频率,将输入的交流电转换成期望的输出电压。
2. 整流器:将输入的交流电转换成脉冲形式的直流电。
3. 滤波器:对脉冲形式的直流电进行滤波,平滑输出电流。
4. 逆变器:将输入的直流电转换成输出的交流电。
具体工作原理如下:
1. 变压器将输入的交流电压变换成适合的电压大小,然后通过整流器将交流电转换为脉冲形式的直流电。
整流器通常采用二极管等元件来实现。
2. 脉冲形式的直流电通过滤波器,去除其中的脉冲波动,使输出电流更加平滑。
3. 如果需要将直流电转换成交流电,逆变器模块将输入的直流电进行逆变,通过调整输出电压的频率、幅度和相位等参数,将直流电转换为期望的交流电输出。
4. 如果需要将交流电转换成直流电,则经过整流器和滤波器后,将交流电转换为平滑的直流电输出。
交直流转换电路可以应用于各种场合,例如电源适配器、不间断电源、直流电机驱动器等。
将交流电转换为直流电可以通过整流、滤波和稳压三个步骤来实现,具体电路如下:
首先,最简单的整流电路可以使用二极管组成,二极管的选择需要根据电压和电流的要求进行选择。
将交流电输入到电路中,二极管会根据其单向导电性将正半周期的电压引导到输出端,形成直流电压。
然而,这样的整流电路输出的电压中含有较大的交流分量,这是由于交流电本身的方向时刻在变化,不能为电器提供稳定的直流电源。
接下来是滤波,可以使用电感和电容组成滤波电路。
电感能够将较大的交流电流转化为较小的直流电流,而电容则可以吸收、存储并释放电能,起到平滑作用。
通过这样的滤波电路后,输出的电压就相对平滑一些了。
最后是稳压,可以使用稳压器进行稳压。
稳压器可以将电压稳定在一定的范围内,确保电器在工作时能够得到稳定的电压。
这一步通常不需要额外的电路,因为稳压器的内部也有滤波和整流电路。
这个转换过程虽然简单,但要注意以下几点:
1. 电源的接入方式:要了解交流电的接入方式,交流电一般都是通过一个开关接入电路的。
2. 二极管的选择:对于二极管的参数,要根据具体的需求来进行选择,电流和电压都不能过小,否则会导致二极管发热或者烧毁。
3. 滤波电感和电容的容量:滤波的电感和电容的容量需要选择适当,如果太小,就不能起到平滑的作用;如果太大,又会增加成本和电路的复杂度。
4. 稳压器的选择:稳压器有很多种类型,要根据实际需求来选择合适的稳压器。
总的来说,将交流电转换为直流电的电路并不复杂,但需要注意电源的接入方式、元件的选择以及实际需求来选择合适的电路和元件。
在实际应用中,还需要考虑到安全因素,确保电路的安全可靠。
第三章交流-直流(AC-DC)变换3.1 单相可控整流电路3.1.1 单相半波可控整流电路1.电阻性负载图3-1表示了一个带电阻性负载的单相半波可控整流电路及电路波形。
图中T为整流变压器,用来变换电压。
引入整流变压器后将能使整流电路输入、输出电压间获得合理的匹配,以提高整流电路的力能指标,尤其是整流电路的功率因数。
在生产实际中属于电阻性的负载有如电解、电镀、电焊、电阻加热炉等。
电阻性负载情况下的最大特点是负载上的电压、电流同相位,波形相同。
图3-1 单相半波可控整流电路(电阻性负载)晶闸管从开始承受正向阳极电压起至开始导通时刻为止的电角度度称为控制角,以α表示;晶闸管导通时间按交流电源角频率折算出的电角度称为导通角,以θ表示。
改变控制角α的大小,即改变门极触发脉冲出现的时刻,也即改变门极电压相对正向阳极电压出现时刻的相位,称为移相。
整流电路输出直流电压u d为(3-1) 可以看出,U d是控制角α的函数。
当α=0时,晶闸管全导通,U d=U d0=0.45U2,直流平均电压最大。
当α=π时,晶闸管全关断,U d=0,直流平均电压最小。
输出直流电压总的变化规律是α由小变大时,U d由大变小。
可以看出,单相半波可控整流电路的最大移相范围为180°。
由于可控整流是通过触发脉冲的移相控制来实现的,故亦称相控整流。
2.电感性负载当负载的感抗ωL d与电阻R d相比不可忽略时,这种负载称电感性负载。
属于电感性负载的常有各类电机的激磁绕组、串接平波电抗器的负载等等。
电感性负载时电路原理图及波形如图3-2所示。
在分析电感性负载的可控整流电路工作过程中,必须充分注意电感对电流变化的阻碍作用。
这种阻碍作用表现在电流变化时电感自感电势的产生及其对晶闸管导通的作用。
图3-2 单相半波可控整电流电路(电感性负载)大电感负载下造成输出直流平均电压下降的原因是u d波形中出现了负面积的区域。
如果设法将负面积的区域消除掉而只剩正面积的区域,就可提高输出直流电压的平均值。