如何使用基本的分立电子元件，构建一个自振荡的小型逆变器

项目概述与故事

你是否曾好奇，如何仅用一节小小的3.7V可充电锂电池，就能点亮一个标准的220V家用灯泡?在这个项目中，我们将从零开始，使用分立电子元件搭建一个紧凑、经济实惠的自振荡小型逆变器电路。

该电路通过两个晶体管反馈机制(D882 和 BC557)，将3.7V锂电池提供的直流电转换为高频交流电。利用这些高频脉冲驱动升压变压器，电压被提升至约220V交流电，足以驱动9W的LED灯等低功率家用交流电器设备。

物料清单(BOM)

本项目所需元件清单如下：

· 1个 D882 高压 NPN 晶体管(主开关元件)

· 1个 BC557 PNP 晶体管(反馈振荡器)

· 1个 33nF(0.033µF)陶瓷电容(用于控制振荡频率)

· 1个 2.2µF 电解电容(用于反馈波形整形)

· 1个 68kΩ 电阻(1/4W，BC557 基极偏置)

· 1个 68Ω 电阻(1/4W，LED 限流/峰值保护)

· 1个 5mm LED 功率指示灯

· 1个 SPST 切换/滑动开关(主电源开关)

· 1个带 3.7V 锂电池的 18650 电池座

· 1个 12V 至 220V 升压电源变压器(初级 12V 1A，次级 220V)

· 1个 220V 交流灯泡(9W LED 灯泡)及灯座

· 其他：烙铁、焊丝、连接线、热缩管

电路设计与工作原理

该电路作为自激多谐振荡器运行：

· 主开关(D882)：D882 NPN 晶体管负责大电流切换，将直流输入信号切分成高频脉冲信号。

· 反馈回路(BC557)：BC557 PNP晶体管向D882的基极提供正反馈，使其持续在开和关之间切换，无需外部微控制器或PWM芯片。

· 时序与波形整形：33nF陶瓷电容和68kΩ电阻组成了电路的基本振荡频率。2.2µF电解电容用于滤波并整形信号，输出干净的驱动波形。

· 电压升压：脉冲直流信号输入变压器的低压初级侧(12V)。通过磁感应作用，次级线圈高匝比可产生约220V交流电压输出。

逐步组装指南

步骤1：准备振荡核心(晶体管D882与BC557)

首先将D882电源NPN晶体管放置在工作台面上。取BC557 PNP晶体管，并将其引脚焊接到D882上，形成自激反馈对。

步骤2：安装振荡时钟电容(33nF)

将33nF陶瓷电容焊接到BC557晶体管的基极端子上。该电容与偏置电阻共同控制电路的开关频率。

步骤3：连接主电源开关与68kΩ偏置电阻

安装主SPST开关，用于控制电路的电源。接着，焊接68kΩ电阻，为BC557晶体管提供稳定的偏置电流，以确保其可靠启动。

步骤4：添加反馈电容(2.2µF)

将2.2µF电解电容焊接到BC557晶体管的集电极和基极之间，以完成反馈回路。注意极性：确保较长的一端(正极)正确朝向如图所示。

步骤5：集成电源指示LED与限流电阻

在电路中焊接一个5mm LED，并并联一个68Ω电阻。该电阻既可作为LED的限流电阻，也可为D882功率晶体管提供峰值电流保护。

步骤6：连接电池座

将3.7V电池座连接到电路的电源轨上。将红色导线焊接到正输入轨，黑色导线焊接到负地线上。

步骤7：连接升压变压器

识别12V初级侧和220V次级侧的12V 1A变压器。将初级引线焊接到D882晶体管的集电极输出端和电源线上。

步骤8：连接负载并测试逆变器

将一个9W 220V交流LED灯泡连接到变压器的高压次级导线上。仔细检查所有焊接点。插入一块充满电的3.7V 18650锂电池，闭合开关，观察LED指示灯和灯泡是否亮起。

安全警告与结论

高压警告：尽管该电路由低电压3.7V电池供电，但变压器输出的交流电压约为220V，具有危险性，可能导致严重触电!在电路运行期间，切勿触碰高压侧的任何裸露金属接触点或电线。

本DIY项目展示了如何通过简单的分立元件组合实现高效的电压转换。它是一个极佳的教育项目，有助于理解振荡器、开关电源和磁感应原理!

本文编译自hackster.io