构建一个逆变器电路，将12V电池电源转换成稳定的交流电压

PowerPulse逆变器使用方波脉冲将12V直流电压转换为交流电压，提供模块化设计，便于故障排除和升级。

大家好，欢迎回来。

这是PowerPulse逆变器项目，一个简单而有效的方法将12V电池电源转换成稳定的交流电压。

这种独特的逆变器设计利用CD4047 IC与强大的mosfet和12-0-12V变压器产生精确的方波脉冲，以实现足够的交流输出。

PowerPulse逆变器通过将电路分为模块化的两个主要部分：CD4047驱动电路和Mosfet板，增强了热管理，故障排除和更新。

这个项目是关于这个逆变器电路的整个构建过程，所以让我们开始构建。

材料要求

这些是建筑中使用的材料：

•定制pcb(来自PCBWAY)

•CD4047

•10K贴片电阻

•IRFZ44N场效电晶体

•12-0-12变压器

•82欧姆1W电阻

•MOV

•100 k电位器

•100nf电容器

•M7二极管

•按开/关开关

•CON2螺钉端子

•AC灯泡

•交流灯泡插座

•12V锂电池组

PCB设计流程

我们从设计PCB开始这个项目，它由模块化的两个主要部分组成。

CD4047驱动器是初始部分，它由CD4047集成电路、电位器和负载电阻组成。CD4047集成电路产生方波脉冲，频率可以通过电位器调节。这提供了对输出频率的精细控制，对于正常的交流应用，输出频率通常设置为50hz或60hz。负载电阻确保CD4047 IC的输出脉冲保持稳定。

然后将这些脉冲发送到电路的第二部分，即MOSFET板，其中包括MOSFET，变压器，电容器和其他基本组件。

mosfet通过打开和关闭来放大从CD驱动器接收到的方波脉冲，增强信号。放大后的信号随后被送入变压器的初级绕组，初级绕组将电压提高到必要的交流电平。

变压器将放大的方波信号转换成电压更高的交流输出。电容器用于滤波输出，产生平滑的交流波形，噪声和波纹很小。这种安排简化了故障排除和升级，同时还通过将组件分散在多个电路板上来改善热管理。因此，逆变器有效地将12V直流电源转换为均匀的交流电压，使其适用于需要直流电源交流电源的各种应用。

这块板还有两个安装孔，因此变压器可以用螺母和螺栓安全地连接到电路上。

我们还增加了CON 2螺丝端子，通过它我们将一个12V锂电池组连接到电路。

PCBWAY服务

我们为这个项目创建了两个pcb: CD4047驱动程序和MOSFET板。两个订单，一个是CD4047驱动器，一个是MOSFET板。

CD4047驱动板订购黑色阻焊和白色丝印，MOSFET板订购黄色阻焊和白色丝印。

下订单后，PCB在一周内收到，PCB质量非常好。

他们对质量和客户满意度的承诺一直坚定不移，导致了显着的增长和扩张。

此外，PCBWAY正在组织一场PCB徽章制作比赛，以纪念其成立11周年，邀请设计师和制造商通过设计徽章来展示他们的创造力，以庆祝公司的传统并展望大胆的未来。参赛者必须将元素“PCBWay”和数字“11”纳入其设计中，并可以使用PCB， PCB+SMT/THT或PCB+3D打印技术。提交的作品可以在评论中发布，通过电子邮件发送，或者在社交媒体上以#PCBWay11BadgeContest的标签分享。

奖品包括现金、PCBway优惠券和所有合格参赛作品的免费原型设计服务。

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Mosfet电路板组装

我们开始Mosfet板组装程序，使用锡膏点焊针将锡膏应用于每个SMD组件垫;我们使用的焊膏是Sn/PB 63/37。

接下来，我们使用EDS镊子来选择和定位所有SMD组件。

我们抬起PCB，把它放在SMD回流加热板上，从下面加热，直到达到锡膏熔化温度。只要PCB达到锡膏熔化温度，锡膏就会熔化，所有组件都附着在它们的焊盘上。

在焊接所有SMD组件后，我们开始THT组装过程，该过程从安装所有通孔组件开始，例如mosfet，电阻器，用于驱动板放置的CON4连接器，CON 2螺钉端子，开关等。

我们接下来的提示板和焊接所有的THT组件垫与烙铁。

在我们添加了所有通孔组件之后，我们将添加变压器来完成我们的电路板。

首先安装变压器，然后用2个M2.5的螺母和螺栓将其固定在PCB上的安装孔上。

接下来，我们将变压器的交流导线连接到电路的交流侧，然后是直流导线。

Mosfet -Transformer Board已经完全组装好了。

Cd4047驱动板

CD4047驱动器组装过程首先是在SMD电容器衬垫上涂焊膏。我们的驱动板包括一个SMD组件，100nf去耦电容器。

我们用镊子把SMD电容器拿起来放在它的衬垫上。

我们使用来自PCBWAY礼品店的微型回流热板，通过加热锡膏到其熔点将电容器焊接到PCB上。

通孔组件，包括CD4047 IC本身，一个82欧姆负载电阻，一个电位器和一个CON4头引脚连接器，都添加在它们的位置，然后使用烙铁从PCB的底部焊接。

CD4047和MOSFET电路板组件

在对Mosfet板和CD4047驱动电路进行组装验证后，我们选择CD4047驱动电路并通过两个板的con4端口将其连接到Mosfet板。

我们已将母头引脚连接到Mosfet板，并将公头引脚连接到CD4047板。使用这两个连接器，我们可以将它们连接在一起，就好像它们是模块一样。

由于此连接器，我们可以稍后修改或切换CD4047用于微控制器或更好的电路以改进设置。

电源

作为逆变电路的电源，我们使用一个12V 5.2Ah的锂离子电池组，由6个18650 3.7V 2600mAh锂电池组成，以3S 2P的方式与BMS或电池管理系统耦合。

当充满电时，这个包提供12.6V的输出电压。

测试

我们通过将电池的VCC和GND端子连接到安装在主板上的CON2螺钉端子连接器开始测试过程。

我们将万用表连接到变压器的输出端，并将其设置为读取交流电压。

通过按下ON/OFF推开关，我们的设备继续工作，我们在万用表上得到电压测量;我们得到208V交流电，可以使用电位器来调整CD4047的频率。

光源

至于我们接下来要使用的光源，我们使用的是一个古董外观的AC 9W灯泡，类似于古董灯丝灯泡，但我使用的那个里面有一个LED串，以及一个隐藏在B22支架内的驱动器。

我们还利用一个普通的B22支架将我们的灯泡连接到逆变器的交流侧。

逆变器交流侧的带电线和中性线连接到B22支架上的螺钉端子上。

结果

这是一个基本但高效的成品：一个功能齐全的PowerPulse逆变器，目前用一个12V的锂离子电池组为一盏9W的灯供电。内置的开/关开关使我们可以轻松地打开和关闭灯泡。

这种设置不仅展示了逆变器的效率，而且在从直流电源提供可靠的交流电源方面具有实际适用性。模块化设计和坚固的组件确保了一致的性能和易用性，使该逆变器成为各种照明应用的通用和方便的选择。

接下来是什么?

建造这个逆变电路的主要目的是为即将到来的项目建造一个复古的灯笼，我想利用一个古董外观的LED灯泡，在AC上运行;因此，逆变器项目的创建是为了从直流电源为交流灯泡供电。

本文编译自hackster.io