PowerPulse逆變器使用方波脈沖將12V直流電壓轉換為交流電壓，提供模塊化設計，便于故障排除和升級。

大家好，歡迎回來。

這是PowerPulse逆變器項目，一個簡單而有效的方法將12V電池電源轉換成穩(wěn)定的交流電壓。

這種獨特的逆變器設計利用CD4047 IC與強大的mosfet和12-0-12V變壓器產(chǎn)生精確的方波脈沖，以實現(xiàn)足夠的交流輸出。

PowerPulse逆變器通過將電路分為模塊化的兩個主要部分：CD4047驅動電路和Mosfet板，增強了熱管理，故障排除和更新。

這個項目是關于這個逆變器電路的整個構建過程，所以讓我們開始構建。

材料要求

這些是建筑中使用的材料：

?定制pcb(來自PCBWAY)

?CD4047

?10K貼片電阻

?IRFZ44N場效電晶體

?12-0-12變壓器

?82歐姆1W電阻

?MOV

?100 k電位器

?100nf電容器

?M7二極管

?按開/關開關

?CON2螺釘端子

?AC燈泡

?交流燈泡插座

?12V鋰電池組

PCB設計流程

我們從設計PCB開始這個項目，它由模塊化的兩個主要部分組成。

CD4047驅動器是初始部分，它由CD4047集成電路、電位器和負載電阻組成。CD4047集成電路產(chǎn)生方波脈沖，頻率可以通過電位器調(diào)節(jié)。這提供了對輸出頻率的精細控制，對于正常的交流應用，輸出頻率通常設置為50hz或60hz。負載電阻確保CD4047 IC的輸出脈沖保持穩(wěn)定。

然后將這些脈沖發(fā)送到電路的第二部分，即MOSFET板，其中包括MOSFET，變壓器，電容器和其他基本組件。

mosfet通過打開和關閉來放大從CD驅動器接收到的方波脈沖，增強信號。放大后的信號隨后被送入變壓器的初級繞組，初級繞組將電壓提高到必要的交流電平。

變壓器將放大的方波信號轉換成電壓更高的交流輸出。電容器用于濾波輸出，產(chǎn)生平滑的交流波形，噪聲和波紋很小。這種安排簡化了故障排除和升級，同時還通過將組件分散在多個電路板上來改善熱管理。因此，逆變器有效地將12V直流電源轉換為均勻的交流電壓，使其適用于需要直流電源交流電源的各種應用。

這塊板還有兩個安裝孔，因此變壓器可以用螺母和螺栓安全地連接到電路上。

我們還增加了CON 2螺絲端子，通過它我們將一個12V鋰電池組連接到電路。

PCBWAY服務

我們?yōu)檫@個項目創(chuàng)建了兩個pcb: CD4047驅動程序和MOSFET板。兩個訂單，一個是CD4047驅動器，一個是MOSFET板。

CD4047驅動板訂購黑色阻焊和白色絲印，MOSFET板訂購黃色阻焊和白色絲印。

下訂單后，PCB在一周內(nèi)收到，PCB質(zhì)量非常好。

他們對質(zhì)量和客戶滿意度的承諾一直堅定不移，導致了顯著的增長和擴張。

此外，PCBWAY正在組織一場PCB徽章制作比賽，以紀念其成立11周年，邀請設計師和制造商通過設計徽章來展示他們的創(chuàng)造力，以慶祝公司的傳統(tǒng)并展望大膽的未來。參賽者必須將元素“PCBWay”和數(shù)字“11”納入其設計中，并可以使用PCB， PCB+SMT/THT或PCB+3D打印技術。提交的作品可以在評論中發(fā)布，通過電子郵件發(fā)送，或者在社交媒體上以#PCBWay11BadgeContest的標簽分享。

獎品包括現(xiàn)金、PCBway優(yōu)惠券和所有合格參賽作品的免費原型設計服務。

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Mosfet電路板組裝

我們開始Mosfet板組裝程序，使用錫膏點焊針將錫膏應用于每個SMD組件墊;我們使用的焊膏是Sn/PB 63/37。

接下來，我們使用EDS鑷子來選擇和定位所有SMD組件。

我們抬起PCB，把它放在SMD回流加熱板上，從下面加熱，直到達到錫膏熔化溫度。只要PCB達到錫膏熔化溫度，錫膏就會熔化，所有組件都附著在它們的焊盤上。

在焊接所有SMD組件后，我們開始THT組裝過程，該過程從安裝所有通孔組件開始，例如mosfet，電阻器，用于驅動板放置的CON4連接器，CON 2螺釘端子，開關等。

我們接下來的提示板和焊接所有的THT組件墊與烙鐵。

在我們添加了所有通孔組件之后，我們將添加變壓器來完成我們的電路板。

首先安裝變壓器，然后用2個M2.5的螺母和螺栓將其固定在PCB上的安裝孔上。

接下來，我們將變壓器的交流導線連接到電路的交流側，然后是直流導線。

Mosfet -Transformer Board已經(jīng)完全組裝好了。

Cd4047驅動板

CD4047驅動器組裝過程首先是在SMD電容器襯墊上涂焊膏。我們的驅動板包括一個SMD組件，100nf去耦電容器。

我們用鑷子把SMD電容器拿起來放在它的襯墊上。

我們使用來自PCBWAY禮品店的微型回流熱板，通過加熱錫膏到其熔點將電容器焊接到PCB上。

通孔組件，包括CD4047 IC本身，一個82歐姆負載電阻，一個電位器和一個CON4頭引腳連接器，都添加在它們的位置，然后使用烙鐵從PCB的底部焊接。

CD4047和MOSFET電路板組件

在對Mosfet板和CD4047驅動電路進行組裝驗證后，我們選擇CD4047驅動電路并通過兩個板的con4端口將其連接到Mosfet板。

我們已將母頭引腳連接到Mosfet板，并將公頭引腳連接到CD4047板。使用這兩個連接器，我們可以將它們連接在一起，就好像它們是模塊一樣。

由于此連接器，我們可以稍后修改或切換CD4047用于微控制器或更好的電路以改進設置。

電源

作為逆變電路的電源，我們使用一個12V 5.2Ah的鋰離子電池組，由6個18650 3.7V 2600mAh鋰電池組成，以3S 2P的方式與BMS或電池管理系統(tǒng)耦合。

當充滿電時，這個包提供12.6V的輸出電壓。

測試

我們通過將電池的VCC和GND端子連接到安裝在主板上的CON2螺釘端子連接器開始測試過程。

我們將萬用表連接到變壓器的輸出端，并將其設置為讀取交流電壓。

通過按下ON/OFF推開關，我們的設備繼續(xù)工作，我們在萬用表上得到電壓測量;我們得到208V交流電，可以使用電位器來調(diào)整CD4047的頻率。

光源

至于我們接下來要使用的光源，我們使用的是一個古董外觀的AC 9W燈泡，類似于古董燈絲燈泡，但我使用的那個里面有一個LED串，以及一個隱藏在B22支架內(nèi)的驅動器。

我們還利用一個普通的B22支架將我們的燈泡連接到逆變器的交流側。

逆變器交流側的帶電線和中性線連接到B22支架上的螺釘端子上。

結果

這是一個基本但高效的成品：一個功能齊全的PowerPulse逆變器，目前用一個12V的鋰離子電池組為一盞9W的燈供電。內(nèi)置的開/關開關使我們可以輕松地打開和關閉燈泡。

這種設置不僅展示了逆變器的效率，而且在從直流電源提供可靠的交流電源方面具有實際適用性。模塊化設計和堅固的組件確保了一致的性能和易用性，使該逆變器成為各種照明應用的通用和方便的選擇。

接下來是什么?

建造這個逆變電路的主要目的是為即將到來的項目建造一個復古的燈籠，我想利用一個古董外觀的LED燈泡，在AC上運行;因此，逆變器項目的創(chuàng)建是為了從直流電源為交流燈泡供電。

本文編譯自hackster.io