制作逆变器_逆变器的制作

逆变器的制造这里介绍的逆变器(见图1)主要由MOS场效应晶体管和普通功率变压器组成。其输出功率依赖于MOS场效应晶体管和电源变压器的功率，省去了变压器复杂的绕组，适合电子爱好者业余制作。下面介绍变压器的工作原理和制造工艺。

电路图(1)工作原理：

这里我们将详细介绍这款逆变器的工作原理。

一、方波的产生

这里，方波信号发生器由CD4069构成。电路中的R1是一个补偿电阻，用来改善电源电压变化引起的振荡频率不稳定。电路的振荡是通过对电容C1充放电来完成的。其振荡频率为f=1/2.2RC .电路的最高频率为fmax=1/2.2x103x2.2x10-6=62.6 Hz，最低频率为fmin=1/2.2 x4.3 x103 x 2.2 X10-6=48.0Hz。由于元器件的误差，实际数值会略有不同。对于其他冗余相位发生器，输入端子接地以避免影响其他电路。

图2

二、 FET驱动电路。

由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大幅度为0~5V，为了充分驱动功率开关电路，这里使用TR1、TR2将振荡信号电压放大到0~12V。如图3所示。

图3三、 FET电源开关电路。场效应晶体管是该器件的核心。在介绍这部分的工作原理之前，先简单说明一下MOS场效应晶体管的工作原理。

MOS FET也叫MOS FET，是金属氧化物半导体场效应晶体管的缩写。一般有两种：耗尽型和增强型。本文采用增强型MOS场效应晶体管，其内部结构如图4所示。可分为NPN型和PNP型。NPN型通常称为N沟道型，PNP型通常称为P沟道型。从图中可以看出，N沟道FET的源极和漏极连接到N型半导体，P沟道FET的源极和漏极也连接到P型半导体。我们知道一般三极管是通过输入电流来控制输出电流的。但对于FET来说，它的输出电流是由输入电压(或场电压)控制的，所以可以认为输入电流很小或没有输入电流，使得器件具有很高的输入阻抗，这就是我们称之为FET的原因。

图4

要解释MOS场效应管的工作原理，我们先来了解只有一个pn结的二极管的工作过程。如图5所示，我们知道当二极管加直流电压时(P端在正极，N端在负极)，二极管导通，有电流流过它的PN结。这是因为当P型半导体端子处于正电压时，N型半导体中的负电子被吸引到被施加正电压的P型半导体端子，而P型半导体端子中的正电子向N型半导体端子移动，从而形成传导电流。同样，当二极管加反向电压时(P端接负极，N端接正极)，P型半导体端的电压为负，正电子聚集在P型半导体端，负电子聚集在N型半导体端，所以电子不动，PN结没有电流流过，二极管关断。

图5

对于场效应晶体管(图6)，当栅极没有电压时，前面的分析表明源漏之间不会有电流流动，此时场效应晶体管处于截止状态(图6a)。当向N沟道MOS FET的栅极施加正电压时，来自N型半导体的源极和漏极的负电子由于电场而被吸引到栅极，但是由于氧化膜的阻挡，电子聚集在两个N沟道之间的P型半导体中(见图6b)，从而形成电流来传导源极和漏极。我们也可以想象，两个N型半导体之间有一条沟，栅压的建立相当于在它们之间搭建了一座桥，桥的大小由栅压决定。图8示出了P沟道场效应晶体管的工作过程

由C-MOS FET(增强型MOS FET)构成的应用电路的工作过程简述如下(见图8)。该电路结合了增强型P沟道MOS场校准器和增强型N沟道MOS FET。当输入端处于底电平时，P沟道MOS FET导通，输出端随电源正极导通。当输入端为高电平时，N沟道MOS FET导通，输出端与电源地相连。在这个电路中，P沟道MOS FET和N沟道FET总是工作在相反的状态，它们的相位输入和输出是相反的。通过这种方式，我们可以获得更大的电流输出。同时由于漏电流的影响，栅极电压并没有达到0 V，通常当栅极电压小于1V到2V时，MOS FET截止。不同场效应晶体管的关断电压略有不同。我也这么认为，这样电路就不会因为两个管同时导通而短路。

图8