与噪声方波开关型逆变器电路相比,开发所提出的250瓦正弦波逆变器电路所需的零件成本和数量实际上要少得多。
只需要额外的三四个微型晶体管,一些电阻器和电容器,几个电位器和一个小驱动器变压器是所需的所有附加部件。
看一眼框图就足以表明这种正弦波逆变器的基本概念非常基本。
框图与简单的 80 米 CW 发射器电路之一相匹配。从本质上讲,只有频率不同;60 Hz 而不是 3.5 MHz。与80米(3.5 MHz)相比,使用500,000米(60 Hz)产生250瓦的正弦波交流实际上变得容易得多。
250 W正弦波逆变器的完整电路图如下所示。要求是正弦波振荡器、缓冲放大器和功率放大器。
振荡器
振荡器实际上可以是任何种类的,但是出于合理原因,您的最佳选择可能是一种特定的实现RC组合。
实际上,涉及电感-电容组合的振荡器,例如在哈特利或科尔皮茨振荡器电路中,可以在60 Hz下集成。
然而,调整频率以适应60 Hz的难度恰好通过使用振荡器大大简化,该振荡器的频率是使用RC网络实现的。现在只需调整电位计即可改变频率。
参考电路图,振荡器级中的10K电位计允许我们调整频率。不要忘记振荡器级会产生正弦波。
通常有几个RC振荡器电路用于产生方波,而其他一些电路则产生锯齿输出。
我们不想使用这些类型,仅仅是因为我们最终可能会得到一个逆变器,这可能是一个低质量的改进型逆变器。振荡器部分的3.9K电位计用于调节反馈环路中的增益水平。使用此电位器进行非常高的增益设置可能会导致正弦波极度失真。
设置频率
如何将振荡器频率设置为 60 Hz?您几乎可以使用任何常用的计算方法,就像测量音频一样。您可以通过使用示波器查看李萨如统计数据或收听并将节拍频率设置为零来评估使用市电线路电压频率的振荡器频率。
或者对于那些拥有数字频率计数器的人来说,这是您可以拥有的最佳选择,因此请使用它来测量并将频率设置为 60 Hz。
输出电压
除了获得正确的频率外,您还应该使输出电压相当接近115 - 120伏(或220伏,取决于变压器)的首选范围。如电路图所示,输出电压取决于4 K电位计的调整,该电位计位于振荡器和缓冲放大器级之间。
测量和确认输出电压的一种简单方法是使用设置为 AC 500 V 范围的标准数字万用表,然后在同时调整 4 K 电位器的同时测量输出电压。
变形金刚
在此阶段,两个变压器都是普通的60 Hz降压变压器。例如,驱动变压器实际上是一个微型电力变压器,具有大约三个灯丝绕组。一个绕组可用于初级绕组,其余两个串联绕组可用于创建中心抽头次级绕组。
一种非常常见的中心抽头灯丝变压器可能非常适合输出电力变压器。使用 12 伏电池电源时,您可能会预期功率放大器晶体管会产生大约 7-9 伏峰值或 5 至 6.5 伏均方根的交流电压。
这意味着额定次级绕组输出为 12 伏的 115 伏中心抽头灯丝变压器必须足够了。
灯丝变压器的尺寸或额定电流取决于您要产生的总功率输出。一个25安培,12V变压器将足以产生高达200至250瓦的功率输出。在功率放大器级中挑选晶体管类型也主要取决于您要产生多少输出功率。
波形
从这款250瓦正弦波逆变器中获取的真实波形与真正的正弦波略有不同。如上图所示,该功率逆变器放大器的每个功率晶体管的工作角度略低于180λ,这当然接近C类工作。
晶体管偏置的一点偏差可能会将放大器拉回真正的B类,但是由于看不到噪声的发展,这种进一步努力改善偏置似乎没有用。
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