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4个元件简单逆变器,分析一款12V转220V逆变器的原理,自激推挽式逆变器,罗耶(Royer)振荡电路

作者:佚名    文章来源:资料整理    点击数:    更新时间:2026/11/11

这次以文章的形式给大家说一个很简单的12 V转220 V逆变器的原理,原理图如下,看起来很简单吧,只用到了两个三极管两个电阻,再加上一个变压器,通上电就可以在输出端产生交流电,可以带动220 V白炽灯。正是因为原理图简单,所以这个电路很适合初学者,很容易理解逆变器是怎么一回事。

 

先不说那么多了,假设此时刚刚通上电源,在通电源的一瞬间,对三极管Q 1来说他的集电极也就是原理图中的A点是和电源正极相连,同样对于B点也就是基极是隔着一个大功率电阻和电源正极相连,所以他满足三极管导通条件。

 

再来分析一下三极管Q 2,当通上电源的一瞬间,他的集电极也就是C点是和电源正极连在一块的,而基极也就是D点,通过一个大功率电阻和电源正极相连,同样满足导通条件。

 

所以就刚通上电源的一瞬间来说,三极管Q 1和Q 2所处的状态是一样的,但是两个三极管材质不可能完全一样,所以刚通上电的一瞬间是有一个导通顺序的。假设此刻Q 1先导通,电流从电源正极流出,通过变压器和三极管Q 1流到电源负极。

由于三极管Q 1导通后会瞬间进入到饱和状态,所以集电极和发射极之间的压降很低,一般会小于0.3 V,所以A点的电位也会随着降低,同样B点的电位也会随之降低,由于Q 1导通时发射极正偏压降在0.7 V左右,显然0.3 V是不够的,因此Q 1会变成截止状态。

 

当Q 1逐渐变成截止状态,同时三极管Q 2的基极和集电极的电位也会随之升高,在某时刻会满足Q 2的导通条件。

 

当Q 2导通后,电流从电源正极流出,通过变压器和三极管Q 2流到电源负极。由于三极管Q 2导通后会瞬间进入到饱和状态,所以集电极和发射极之间的压降很低,这和Q 1情况一样,同样Q 2基极的电位也会随之降低,由于Q 2导通时发射极正偏压降在0.7 V左右,显然0.3 V是不够的,因此Q 2会变成截止状态。

 

Q 2截止后Q 1又会变成导通状态,就这样反复循环,两个三极管轮流导通产生交流电,再通过变压器升压,最后输出想要的电压,如果输出电压在220 V左右,连上一个220 V的灯泡,可以看到他能正常发光,下图就是这个电路实际效果图。

 

这个电路有一些参数想给大家说一下,先就输出电压来说,这个输出电压怎么看?输出电压和直流电压还有变压器电压升高的倍数有关,如果直流电压在12 V,变压器为220 V转双12 V,那么输出电压就在220 V左右;如果直流电源电压为6 V,变压器不变,那么输出电压为110 V左右。

再一个是输出功率,这里的输出功率和很多因素有关,首先想到的是三极管和变压器的功率,除了这两样还和电源功率,甚至和那个接在基极的电阻功率都有关,所以要想做个大功率的逆变器,这些因素都得考虑。

不过由于这个逆变器很简单,他的工作频率很不稳定,波形也不好,并不是家里插座上的那种正弦交流电,不过像这种简单的逆变器,驱动个阻性负载还是可以的,大家可以根据实际情况进行选择。


 

这是自激推挽式逆变器,也叫罗耶(Royer)振荡电路,属于最简单的磁芯自振荡逆变,依靠变压器的同名端反馈,两个大功率三极管交替导通,把直流变成交流,再升压。

器件:Q1/Q2 = MJ11032 NPN 大功率达林顿管;R1、R2=400Ω/1W 启动电阻;T1 带中心抽头升压变压器;BT=12V 蓄电池。

1. 上电起振过程
  1. 通电瞬间,元件参数微小差异,Q1、Q2 不会同时导通,假设 Q1 先导通:
    • 电流路径:12V 正极 → 变压器中心抽头 → 上半边原边绕组 → Q1 集电极→发射极 → 电池负极。
    • 变压器原边绕组产生感应电动势,根据同名端(黑点标记),反馈绕组给两个管子基极送出极性相反的电压:
      • Q1 基极得到反向电压 → Q1 迅速关断
      • Q2 基极得到正向偏置电压 → Q2 饱和导通
  2. Q2 导通后,电流走变压器下半侧原边绕组,磁芯磁通反向,再次感应出反馈电压,又把 Q2 关断、Q1 打开。
  3. 如此循环,Q1、Q2 高速交替轮流导通 / 截止,形成自激振荡,不需要额外的振荡芯片。
2. 能量变换

变压器原边中心抽头,两半绕组交替流过方向相反的脉冲电流,磁芯里交变磁通,在副边绕组感应出高压交流电,实现 12V 升压到 220V 交流输出。

  • 振荡频率由变压器磁芯、绕组电感量、管子开关速度决定,一般是几十 Hz~ 几百 Hz,不是标准正弦波,是方波 / 准方波。
3. R1、R2 作用(启动电阻)

400Ω 电阻是起振偏置电阻:上电时给三极管基极提供一个微弱初始电流,让管子有机会起振;一旦振荡建立起来,主要靠变压器绕组反馈维持交替导通,电阻不再是主要驱动源。

⚠️ 这个电路的特点与风险(重点)

✅ 优点:元件极少、成本低,能点亮白炽灯这类纯电阻负载。 ❌ 缺点:

  1. 输出是方波,不是市电正弦波,不能直接接开关电源、电机、充电器,很容易烧坏设备;只适合白炽灯、电炉这类阻性负载。
  2. 没有稳压、过流、短路保护,一旦输出短路,MJ11032 会瞬间大电流烧毁。
  3. 发热巨大,管子必须加装很大散热片;变压器要专门的推挽升压变压器,普通工频变压器不能直接这样用。
  4. 频率不稳定,带负载后频率会飘。
  5. 电磁干扰很强。
4. 补充:同名端的关键

黑点同名端不能接反!同名端接反就无法起振,两个管子同时导通,直接电源短路炸管。

如果你需要,我可以给你:

  • 这个电路的变压器匝数计算参考
  • 或者改进版本(加限流保护、改成正弦波)
Tags:逆变器,电源,220v  
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