
低成本高效率12V至220V逆变器
本文介绍的逆变器具有电路简单、成本低、易维护、效率高的优点,稍有动手能力的人都可以制作。虽然没有市面上高品质家用逆变器的高档复杂的开关电源集成电路,而且可以放大场效应功率,但效果并不逊色。该机为准正弦波输出,空载电流小于450mA,负载能力大于300W,效率大于85%。平时给电风扇、灯泡、烙铁供电,或者给29寸以下的电视连接100W的灯泡都绰绰有余(因为消磁线圈的原因,启动电流太大,需要连接灯泡才能启动。如果拔掉消磁线圈,就不需要串联灯泡了),给生活和维修带来了很大的方便。故障不会引起电压升高,烧坏电器。笔者用了一年多,没见有什么问题。电路如下图所示。
工作原理:
接通12V电源后,由V1、V2、R1-R4、C1、C2组成的多谐振荡器通电振动,V1和V2的集电极依次输出约50Hz的正方波。准正弦波经C3和R5、C4和R6组成的积分电路积分整形,再经V3和V4逆变放大后分别激励V5和V6,使末级功率管V7和V8轮流开通和关断,其集电极电流流经它们。
组件选择:
这台机器的大部分部件都可以从废弃的电路板上拆下来。V5和V6使用D880或C2073。V7和V8由三个3DD207并联而成,参数为200v/5a/50w,也可以用3DDl5D代替。可调电阻RP可以从旧彩电的尾板上拆下来。其他电阻和电容没有特殊要求。线圈Ll和L2是中值为1.62mm的漆包线,每个线圈绕50圈。L3、L4、L5均采用0.53mm漆包线,匝数分别为12、12、945匝。功率管应配备尽可能大的散热器。本机器配有一个150厘米宽的散热器。可以使用有效截面积大于20cm2的变压器铁芯,也可以使用废电池充电器的铁芯或功放上的环形电源变压器铁芯。作者选择了环形变压器铁芯。调试:所有功率管安装好散热片后,其他元器件全部用脚手架焊接在功率管上,不做电路板。由于V1、V2和组成振荡电路的元件会有不同的特性,V1和V2的集电极输出的振荡信号的幅度会不一致,造成空载损耗过大,所以用可调电阻RP来调节振荡电路的平衡。由VD和R7组成的稳压电路是保证振荡电路稳定工作的必不可少的部分,可以解决电池压降引起的振荡电路的不平衡问题。调试时,先将RW设置在中间位置,在12V电源端接电流表,空载启动机器,调节RP使电流最小,然后在负载端接60W灯泡;打开RP使电流最小,重复几次空载调节,直到电流不能再调节为止。这个时候听变压器,噪音应该是最小的。如果没有调好平衡,噪音很大,耳朵不近也能听到噪音。V5和V6的发射极分别通过绕组L3和L4与V7和V8的基极相连,可以加深V7和V8的饱和截止深度,有助于提高V7和V8的效率。注意L3和L4的相位应该是正确的。如果接错了,虽然高压端会有输出,但输出电压不高,负载能力会差。调试完毕,可以找一个废旧电脑电源箱,把整机放进去,利用它的散热风扇散热。
很多家用逆变电路简单,容易制作,效率低,有些优质高效但不容易制作。下面介绍的自制升压器12v转220v电路已经改进并测试成功。
下图是我们逆变器的原理图。这一次,我们使用了更大功率的晶体管
上图是两个不容易看到的组件。第一张图是带轴头的变压器。这里用的变压器功率是10W,几乎不能驱动任何负载。做好之后,可以用LED灯测试。
很多朋友想知道它是怎么工作的。这其实就是一个振荡电路,就是把直流电变成交流电,然后通过变压器升压到220V,再在输出端接一个电器。但是用这些元件做成的逆变器输出波形肯定达不到电网标准,但是足以驱动一个灯泡。
这个12V的电源输出功率是65W。如果家里有更强大的太阳能电池板或者电源,可以直接使用。不过需要注意的是,电压应该是12V。找到这些元件后,就可以接电路了。
逆变器的实际连接
上图是实际连接电路图。可以看到,该电阻由四个并联的1/4W电阻组成。但由于这款变压器功率较低,这四个元件并联就大材小用了。根据原理图连接各部件,最后检查无误后通电。但必须注意的是,输出端的电压已经超过了人的安全电压,操作时应采取安全措施。
测试电路可行性
这里用万用表来演示测试,因为没有合适的电器,变压器的小功率无法带动大功率的电器,所以用万用表代替电器测试输出电压。将万用表调到合适的档位,做好所有工作,打开电源,观察万用表的读数。
通电后,可以听到信号振荡的声音。这时,你可以读出万用表上的电压指示器。我们的是211V,很稳定。
自制升压器12v至220v(二)下面分享的自制升压器12v至220v的方案采用了和上面相同的电路原理图,制作方法略有不同。
变频器的原理图如下图所示。从这里我们可以看到,使用的器件是晶体管2N3055,电阻,电源,一个变压器,还有原理图中的开关,用来控制灯的开和关。)元器件少,成本低。
参考下图,从上到下是晶体管2N3055、电阻和开关。原理图中没有显示开关,因为它控制灯的开关,是升压后控制的,也可以在升压前使用。
下图显示了电源的形状。我们用的是12V电源,对电池容量没有要求,但是容量越大,灯亮的时间就越长。
还有一个重要的设备,就是变压器。我们选择的变压器是220V到双12V。有三根电线的一端带有双12 V端子,中间的电线是轴头,连接到电源VCC。制作的时候大家一定要注意。两条红线是220V端子。
除了一些基本的元件,我们最好准备一个插座,用来方便我们灯具的插拔,最重要的是接线。
另外,我们还可以准备一个塑料瓶,把我们用的元件都放在盒子里,增加了美感。
准备好必要的部件和一些其他材料,然后准备焊接。焊接的时候,我们可以直接按照示意图,一步一步的焊接部件。
为了操作方便,灯头可以在我们焊接完部件后再焊接在塑料瓶里。
如下图所示,将组件放入塑料瓶中。
之后灯头也是焊接的,因为是交流所以没有正负之分。最后成功的图片如下图所示。我们把灯的插座嵌入瓶盖,增加了美感。
生产成功后,打开开关,检查灯是否能正常发光。从下图中,我们可以清楚地看到,我们的灯可以正常发光。看来我们的生产很成功,原理图也验证了可以使用。










