1.我按本刊1986年第3期《介绍几种V—MOS管应用电路》一文中所介绍的100W逆变电源进行制作。经实验,空载时次级线圈两端的电压为230V,满载时输出电压则下降以150V左右,是什么原因?怎样解决?
答:该逆变电源的变压器,在设计时初级选取的电压为2×11V,次级为220V。在电路中初级绕组的中心抽头通过电源接地。在初级线圈上,只要任何一个绕组的两端加有11V电压,在次级线圈的输出端便会得到220V交流电压。如果初级绕组加的电压不足11V,次级电压也将低于220V。这个变压器的变压比为\(\frac{220V}{11V}\)=20,初级绕组每变化1V,次级绕组电压就要变化20V!从附图(等效电路图)可以看出,电路在工作时,初级回路的电流要流过电源内阻r\(_{1}\)、绕组本身的电阻r2及V—MOS管导通时的电阻R\(_{on}\)。在次级线圈中,电流要流过绕组导线电阻r3和负载电阻R\(_{L}\)。由于次级回路的电流较小,最大为0.5A左右,在r3的损耗很小,因此次级绕组两端的电压基本上能全部加到负载R\(_{L}\)上。而流过初级绕组的电流较大,每个绕组的最大电流约5A左右,电流在r1、r\(_{2}\)、Ron上都会产生电压降,此时加在变压器初级两端的电压将等于12V-I(Ro\(_{n}\)+r1+r\(_{2}\)),显然,为了保证在满载时次级线圈也能输出220V电压,Ron、r\(_{1}\)、r2越小越好。实际上r\(_{1}\)、r2较小,可以忽略不计,但R\(_{on}\)不能忽略。例如,电流为5A、Ron为1Ω时,在R\(_{on}\)上的压降为5A×1Ω=5V,则加在初级线圈两端的电压为12V-5V=7V,次级线圈的输出电压则降为7V×20=140V。Ron越大,输出电压也就越低。而当空载时,初级电流较小,12V电压几乎能全部加到初级线圈两端,此时次级线圈的电压就能升高到230~240V左右。

从上述分析中可以看出,在制作时,V—MOS管的导通内阻R\(_{on}\)越小越好,经我们实验,采用两只V75AT管并联运用,满载时次级电压可达210V左右,基本上能满足要求。V75AT的导通内阻多在0.25Ω左右,两只管并联运用时Ron下降为0.12Ω左右。如果选用V40AT管制作逆变电源,由于这种管子的内阻多在1.5Ω左右,所以可选用三只或四只这样的管并联起来运用,以减小导通内阻。
2.在按本刊1986年第3期提供的电路制作100W逆变电源时,对V—MOS管有哪些要求?
答:在制作100W逆变电源时,V—MOS管参数的选取决定逆变电源性能的优劣。
1.除选取管子的导通电阻越小越好外,还应使两管参数一致。主要是导通电阻要一样,跨导值一样。只有这样才能保证逆变电源的输出波形上下对称;
2.源漏耐压BV\(_{DSS}\)>30V即可;
3.当V—MOS管的导通电阻小于1欧时,每支管子的损耗功率小于25W,在实际使用中为安全起见,所选用管子的额定功率应为损耗功率的2~3倍;
4.电流容量I\(_{DS}\)应大于5A。
3.上文中无意中没有联接电解电容C\(_{3}\)(220μF/25V),但电路照样正常工作;C3是否可以不用?
答:100W逆变电源在工作时,由蓄电池输出的最大电流为10A,以上我们讲过在初级线圈上得到的电压应该用12V减去初级回路的电压降,而初级回路的电压降一部分是由于电池内阻产生的,对于新电池电源内阻很小可以忽略其影响,但随电池容量的减小,电源内阻便加大,在大电流时输出电压随之下降,为减少电源内阻引起的电压波动,在电路中联接了电容C\(_{3}\),以避免电源内阻增大引起的初级供电电压显著下降的现象。该电容不但不能去除,而应选取容量越大越好。(张军)