直流12V转交流220V，100W逆变器电路一例

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该电路是采用CD4047芯片的应用电路，它是一个低功耗CMOS多谐振荡器集成电路，可在单稳态模式或非稳态模式下工作。


在逆变器应用中，CD4047配置为非稳态多谐振荡器模式，此时无需外部触发信号，芯片上电后即自动产生连续振荡的方波信号。

CD4047的一个关键特性是：在非稳态模式下，其 引脚11和引脚10两个输出端会产生频率相同、相位相差180°的互补方波脉冲。这一特性非常适合驱动推挽逆变器拓扑。

CD4047供电电压范围为5V至15V，可由12V蓄电池直接供电，功耗极低。
其应用电路如下

一、芯片主要引脚 名称 功能说明1 脚 外接定时电容C2
2 脚 外接定时电阻R5，与C2共同构成RC定时元件决定振荡频率
3 脚 RC振荡元件公共端

9脚 EXT RESET 外部复位端，高电平有效（逆变器中通常接地或悬空）
10脚 互补输出端，与引脚11相位相反。接Q1栅极（驱动上管）
11 脚 同相输出端，与引脚10相位相反。接Q2栅极（驱动下管)。


二、应用电路结构分析

该100W逆变器电路可分解为四个功能模块：

①电源输入与保护模块

12V蓄电池:作为输入电源
15A保险丝F1：过流保护，防止电流过大损坏电路。
1000μF大电容C1：滤除电池供电中的杂波，为后级提供稳定直流。
1N4007二极管D1：反接保护，若电池正负极接反，D1反向截止，防止+12V反向送入芯片烧坏CD4047。
330Ω电阻R1：为CD4047的VDD引脚提供供电限流。
LED指示灯：开关SW闭合后，+12V经R2为LED供电，LED亮表示电路已上电且CD4047正常工作。

② 信号产生模块（CD4047振荡器）

CD4047被配置为非稳态多谐振荡器：
引脚5(ASTABLE)接VDD，使芯片运行于非稳态模式。
引脚1/2外接R5(22kΩ)和C2(0.22μF)，构成RC振荡网络，产生约50Hz的方波。
引脚10和引脚11输出两路相位相差180°的互补方波信号，分别送至Q1和Q2的栅极。

③功率放大模块

Q1和Q2：选用IRFP250或IRF540型大功率MOSFET，用作电子开关。两个MOSFET源极接地，漏极分别接变压器初级的两端。
R3、R4（各100Ω） ：MOS管的栅极限流电阻，防止栅极过流损坏MOS管，同时防止高频振荡干扰。

CD4047的驱动能力约为毫安级，直接推动功率MOS管时，MOS管开关时间可能略长，会在一定程度上产生热量。但该电路构成完整功能，MOS管需加装散热片控制温升。

④升压输出模块

变压器：初级为中心抽头结构，中心抽头接+12V，两端接Q1和Q2漏极；次级输出220V交流。

升压过程：
当Q1导通(Q2截止)时，电流从中心抽头经变压器上半绕组流向Q1至地，次级产生正半周。

当Q2导通(Q1截止)时，电流从中心抽头经变压器下半绕组反向流向Q2至地，次级产生负半周。

两管交替导通50次/秒，在变压器次级产生完整的220V 50Hz交流方波电压。

三、电路工作原理总结

整个电路的工作流程可概括为：振荡 → 分相 → 驱动 → 推挽放大 → 升压输出。

①上电：SW闭合，+12V经D1、R1为CD4047供电，LED点亮指示正常。


② 振荡：CD4047内部振荡器工作，产生约50Hz的基准方波。

③分相：CD4047内部逻辑分频，在Q(11)和\Q(10)端输出两路互补的方波驱动信号。

④驱动/放大：Q1、Q2收到栅极驱动信号，交替导通（即Q1导通时Q2截止，反之亦然），以推挽方式将能量馈入变压器初级。

⑤变压器升压：初级电流约8~10A，通过变压器匝数比升压至220V，次级输出频率50Hz的交流方波。

⑥输出端：220V交流方波电压供给负载（阻性负载如白炽灯泡、小功率开关电源等均可正常工作，但不适用于精密电器）。

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