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原创 2018 长园维安• 电源原创 DIY 设计分享大赛

ZVS逆变器(已完结)

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lindar
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  • 2018-5-18 16:29:03
      所谓零电压开关(ZVS)/零电流开关(ZCS)技术,或称软开关技术,小功率软开关电源效率可提高到80%~85%。20世纪70年代谐振开关电源奠定了软开关技术的基础。随后新的软开关技术不断涌现,如准谐振(20世纪80年代中)全桥移相ZVS-PWM,恒频ZVS-PWM/ZCS-PWM(上世纪80年代末)ZVS-PWM有源嵌;ZVT-PWM/ZCT-PWM(20世纪90年代初)全桥移相ZV-ZCS-PWM(20世纪90年代中)等。我国已将最新软开关技术应用于6kW通信电源中,效率达93%。该设计采用ZVS技术,设计ZVS驱动电路,驱动高频变压器,实现DC12V升压到AC240V左右!该逆变器不涉及硬件开关控制损耗,损耗低,效率高的特点。
   1. 该设计主要包括MOS管,选用长园维安SOT-223封装MOS管,减小电路板设计尺寸;
   2. 采用汽车级保险丝,大电流,高可靠性!
   3. 其他器件有电阻,电容,电感,稳压二极管、高频开关二极管和高频变压器等!
设计采用一体化设计,尽量减小电路板的尺寸,变压器采用板载焊接,进而能够更加的减小电路板设计尺寸;从而能够整体减小逆变器模块尺寸,使得该设计能够实现便携!

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  • 2018-5-18 16:32:10
 
长园维安的样片已经到货,不过好像给我记错了一个!够用了!

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  • 2018-5-18 16:36:56
 
元器件采购,ZVS专用变压器

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  • 2018-5-18 16:47:38
 
两种二极管,一种是稳压二极管,一种是快速开关二极管

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  • 2018-5-18 16:48:10
 
100uH 大电流电感!15A的!

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  • 2018-5-21 11:41:19
 
电阻,电容,保险丝...

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  • 2018-5-21 12:13:05
 
变压器到货了啊...

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  • 2018-5-21 12:17:10
 
尺寸及参数在这了:尺寸看图...
EE40高频变压器
初级直径0.8MM漆包线2股并绕5圈加5圈
次级:0.45漆包线100匝,分层绕制
浸绝缘漆,有挡墙胶带


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wendyfoil
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  • 2018-5-21 15:41:17
 
看着变压器应该在200W左右
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  • 2018-5-23 12:43:47
 
变压器封装花完了...

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  • 2018-5-21 12:23:26
 
全部采用长园维安 SOT-223封装MOS管

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wendyfoil
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  • 2018-5-21 15:39:55
 
这封装电流小吧,要做多大功率...
xl17081232812
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  • 2018-5-22 21:28:26
 
看了这个封装的资料,他这个封装的电流最大不到10A,功率有点小了!
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  • 2018-5-23 12:32:24
 
是电流是选小了!我又重新申请TO-220封装的了

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TL%(M4~N(5SXL`YW8{9D1~N.png
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  • 2018-5-23 12:30:39
 
想做200W左右的,SOT-223封装的电流确实小了,我已经申请TO-220封装的了
Coming.Lu
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版主
  • 2018-5-18 17:00:10
 
支持一下。
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  • 2018-5-21 11:39:58
 
谢谢,支持,元器件采购完成,准备画图了...常来坐坐
cool007
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  • 2018-5-21 12:44:50
 
墙裂关注,这个多大功率,用这么小封装的mos
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  • 2018-5-23 12:31:26
 
确实是选小了,我又重新申请TO-220封装的了,想做200W左右的!
xl17081232812
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  • 2018-5-22 21:26:18
 
车载逆变器有时候还确实有用,比如给笔记本充电,出去野营……支持楼主
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  • 2018-5-23 12:33:06
 
对,就是之前出差笔记本没电 不能用才想做一个1
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  • 2018-5-23 12:35:46
 
上原理图了,先择设计两个封装的MOS,功率大用TO-220封装的,需要小功率用SOT-223封装的!哈哈...

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lindar
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  • 2018-5-23 12:37:52
 
元器件基本全部到货,准备画封装画PCB了...下面是20A的保险

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  • 2018-5-23 15:03:45
 
保险丝封装

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  • 2018-5-23 16:06:58
 
电容 实物拍摄   0.33uf  600VAC(1200VDC)

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微信图片_20180523160419.jpg (169.1 KB, 下载次数: 48)

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微信图片_20180523160423.jpg (175.39 KB, 下载次数: 58)

微信图片_20180523160423.jpg
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电容封装

HLC8TR2S]DJ84%2@51X5SIR.png (19.54 KB, 下载次数: 55)

HLC8TR2S]DJ84%2@51X5SIR.png
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  • 2018-5-23 16:35:57
 
元器件清单

保险我选用汽车保险20A
470欧姆,2w电阻两颗-色环
10K欧姆,2w电阻两颗-色环   可以选1W的
UF4007/FR107快恢复二极管两只-要求耐压400V电流1A以上
玻封1N4742 12V稳压二极管两只-要求1W以上
N沟场效应三极管两只-要求大功率MOS管  我选
长园维安的MOS管
如果要求功率小可以用SOT-223分装,如果功率要求高,急用TO-220封装
我画了两种封装的MOS
SOT-223封装MOS选择WMF10N60C2   WMF10N65C2  
TO-220 封装 MOS选择WMA26N60C2    WMA26N60FD   

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  • 2018-5-24 11:42:52
 
470R 2W电阻,上图...

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微信图片_20180523162020.jpg
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10K 2W 电阻,上图...

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  • 2018-5-29 12:17:22
 
快速开关二极管..

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微信图片_20180523162017.jpg
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  • 2018-5-29 12:17:46
 
12V1W稳压二极管..

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微信图片_20180523162014.jpg
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  • 2018-5-29 12:19:16
 
电感,100UH,15A的!

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微信图片_20180523162003.jpg

微信图片_20180523162010.jpg (389.72 KB, 下载次数: 56)

微信图片_20180523162010.jpg

微信图片_20180523162007.jpg (588.31 KB, 下载次数: 57)

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  • 2018-5-29 12:25:02
 
为了减小电路板尺寸,我把二极管封装画成了贴片封装!

8FO3`V0`IDS`~03{~JIS}1G.png (13.74 KB, 下载次数: 53)

8FO3`V0`IDS`~03{~JIS}1G.png
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  • 2018-5-29 12:33:39
 
电阻封装画成贴片封装,减小电路板设计尺寸

1527568391.jpg (14.22 KB, 下载次数: 49)

1527568391.jpg
cool007
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  • 2018-5-23 20:55:08
 
这个电路有名字吗?
怎么工作的能讲讲吗
lindar
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  • 2018-5-24 11:19:40
 
电路是ZVS电路及零电压开关(Zero Voltage Switch)电路!即开关管关断时,开关管导通时,其两端的电压已经为0。这样开关管的开关损耗可以降到最低。我们平时使用的电磁炉和LLC电源都是这种谐振电源,普通的充电器等都是硬开关的,比这种谐振电源损耗要大些。所以ZVS可以做到很高效率,但是有一个缺点,就是其调节范围一般都比较窄。


具体工作我整理下!
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  • 2018-5-24 11:29:51
 
我总结的肯定没有人家好,我在网上找了一个讲的不错的,你可以看下;电路很简单,调试也不难,只要元器件按要求选对了基本都没有什么问题!
http://www.360doc.com/content/17/0831/17/12109864_683619501.shtml

cool007
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LV8
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  • 2018-5-24 12:31:16
 
变压器副边写的那个AC是最终输出的AC吗
输出AC240V,这是个什么交流?高频还是工频?
后面再带一级逆变?
lindar
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  • 2018-5-29 11:42:50
 
目前是考虑输出AC!
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  • 2018-5-29 11:45:34
 
输出AC240左右,  这个是高频交流,要转换成工频还要加东西!我的想法是做成高频的!
您的提问给了我一点启发,后面的话我再加上二极管弄个全波整流,需要AC就不需要焊接二极管,需要直流就焊接二极管,就这么定了!改图去..
谢谢...
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  • 2018-5-29 12:15:44
 
改完了,准备画PCB

AO%])`L)S262L9NXJ)N4VNW.png (72.03 KB, 下载次数: 54)

AO%])`L)S262L9NXJ)N4VNW.png
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  • 2018-6-1 09:51:17
 
PCB画完了,已经投板!

IW_13HCAWX4Y]$DV7)0HME4.png (35.07 KB, 下载次数: 59)

IW_13HCAWX4Y]$DV7)0HME4.png
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  • 2018-6-1 09:51:45
 
PCB正面图:

`8~PS6W}X_1~TCU09))$Y`5.png (27.08 KB, 下载次数: 57)

`8~PS6W}X_1~TCU09))$Y`5.png
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  • 2018-6-1 09:52:24
 
PCB背面图:

MQNDLL`HN%%QM{2321@3N5E.png (20.74 KB, 下载次数: 55)

MQNDLL`HN%%QM{2321@3N5E.png
yu309262908
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  • 2018-5-26 11:56:35
 
支持支持
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  • 2018-5-29 11:46:15
 
谢谢支持,多提宝贵意见啊
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  • 2018-6-5 13:30:44
 
电路板到货了,下午焊接点...

微信图片_20180605132724.jpg (322.73 KB, 下载次数: 52)

微信图片_20180605132724.jpg

微信图片_20180605132903.jpg (281.25 KB, 下载次数: 45)

微信图片_20180605132903.jpg

微信图片_20180605132900.jpg (385.03 KB, 下载次数: 44)

微信图片_20180605132900.jpg
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  • 2018-6-5 13:31:21
 
拆开看看...

微信图片_20180605132857.jpg (318.64 KB, 下载次数: 51)

微信图片_20180605132857.jpg

微信图片_20180605132854.jpg (370.67 KB, 下载次数: 47)

微信图片_20180605132854.jpg

微信图片_20180605132850.jpg (292.76 KB, 下载次数: 57)

微信图片_20180605132850.jpg

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微信图片_20180605132847.jpg
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  • 2018-6-5 15:28:52
 
电阻需要加工后才能焊接

微信图片_20180605132843.jpg (134.99 KB, 下载次数: 54)

微信图片_20180605132843.jpg

微信图片_20180605132840.jpg (111.05 KB, 下载次数: 53)

微信图片_20180605132840.jpg
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  • 2018-6-5 15:31:07
 
焊接效果...

微信图片_20180605132837.jpg (205.49 KB, 下载次数: 53)

微信图片_20180605132837.jpg

微信图片_20180605132833.jpg (245.46 KB, 下载次数: 55)

微信图片_20180605132833.jpg
yu309262908
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  • 2018-6-7 11:27:35
 
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  • 2018-6-7 22:34:53
 
效率能到90%不?
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  • 2018-6-11 15:32:21
 
这个还没有测试,具体还需要测试才能知道。。
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  • 2018-6-11 15:35:11
 
电路板焊接稳压二极管和快速开关二极管,。。。

微信图片_20180605132830.jpg (197.71 KB, 下载次数: 54)

微信图片_20180605132830.jpg

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微信图片_20180605132827.jpg

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  • 2018-6-11 15:39:19
 
电容、电感和保险丝焊接上了....

微信图片_20180605132822.jpg (165.98 KB, 下载次数: 50)

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  • 2018-6-11 15:41:16
 
变压器焊接完成,拿在手上大小还可以...

微信图片_20180605132812.jpg (165.13 KB, 下载次数: 50)

微信图片_20180605132812.jpg

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微信图片_20180605132809.jpg

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  • 2018-6-11 15:43:32
 
差点忘了指示灯;指示灯画成贴片的了,手里没有,先焊接上直插的吧...

微信图片_20180605132757.jpg (227.75 KB, 下载次数: 48)

微信图片_20180605132757.jpg

微信图片_20180605132751.jpg (209.43 KB, 下载次数: 59)

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  • 2018-6-11 15:44:31
 
游标卡尺测量下尺寸....

微信图片_20180605132745.jpg (255.58 KB, 下载次数: 60)

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  • 2018-6-11 15:46:18
 
先焊接上长园维安  SOT-223封装的MOS测试...后面再换TO-220封装的...

微信图片_20180605132800.jpg (203.35 KB, 下载次数: 49)

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  • 2018-6-11 15:49:13
 
焊接了两块电路板,设计一个输出直流,一个输出交流
输出直流的把变压器输出的二极管焊接上;
输出交流的只需要用电阻腿短接两个二极管即可,需要了解的具体看电路...
上图...  有二极管的输出直流;有电阻腿的输出交流..

微信图片_20180605132806.jpg (194.5 KB, 下载次数: 49)

微信图片_20180605132806.jpg

微信图片_20180605132802.jpg (234.8 KB, 下载次数: 53)

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  • 2018-6-21 13:41:46
 
测试输出了。。。这个是输出交流的...
开关电源供电,给9V2A充电器供电。。。输出没问题...

微信图片_20180621133729.jpg (287.64 KB, 下载次数: 53)

微信图片_20180621133729.jpg

微信图片_20180621133732.jpg (306 KB, 下载次数: 53)

微信图片_20180621133732.jpg

微信图片_20180621133737.jpg (364.18 KB, 下载次数: 51)

微信图片_20180621133737.jpg
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  • 2018-6-21 13:43:42
  • 倒数10
 
直流输出的板子,这次采用锂电池供电...
电池电压13.96V,直流输出379V...不错哦...

微信图片_20180621133653.jpg (408.69 KB, 下载次数: 47)

微信图片_20180621133653.jpg

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微信图片_20180621133646.jpg

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微信图片_20180621133642.jpg
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  • 2018-6-21 13:49:38
  • 倒数9
 
TO-220的 管子到了,有时间换上测试...

微信图片_20180621134906.jpg (606.44 KB, 下载次数: 60)

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长园维安
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  • 2018-6-12 23:11:48
 
带来不便,表示歉意;您先测试,TO-220样品,请联系世纪电源网官方。谢谢!
lindar
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  • 2018-6-21 13:31:42
 
好的,TO-220的管子收到了,后面测试下!
newalufoil
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本网技师
  • 2018-6-14 12:40:06
 
这封装的MOS功率太小了吧?
newalufoil
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本网技师
  • 2018-6-14 12:39:25
 
感觉尺寸还可以!不算小,也不大!能带动电饭锅不?
lindar
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  • 2018-6-21 13:32:51
 
那要看看功率,小功率应该没问题,我这个应该200-300W应该可以
clover333
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  • 2018-6-7 22:35:49
 
你这MOS管加散热不?
lindar
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  • 2018-6-11 15:33:23
 
目前没有考虑加散热器,后面测试看看,如果长时间使用估计需要加散热器。。
ruohan
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  • 2018-6-12 14:34:05
 
你这管子也太小了吧

lindar
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  • 2018-6-21 13:31:01
 
嗯,又重新申请了to-220的管子,我两种封装都画上了,后面我会用TO-220封装的管子
lindar
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  • 2018-6-21 16:42:56
  • 倒数8
 
更换成TO-220的MOS管了

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微信图片_20180621164145.jpg

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  • 2018-6-21 16:45:14
  • 倒数7
 
接线如相片,输出接到插座上,插座上负载有电烙铁,有充电器,插上万用表测量电压。串联万用表测量输出电流!

微信图片_20180621164122.jpg (312.41 KB, 下载次数: 51)

微信图片_20180621164122.jpg

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微信图片_20180621164117.jpg

微信图片_20180621164110.jpg (355.66 KB, 下载次数: 44)

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  • 2018-6-21 16:47:08
  • 倒数6
 
空载电压上图...

微信图片_20180621164134.jpg (279.7 KB, 下载次数: 49)

微信图片_20180621164134.jpg

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  • 2018-6-21 16:48:34
  • 倒数5
 
加负载看下输出电压和电流。。
效率不会算啊。。大神会算的帮下忙...    时间推移输出电压和电流会有波动...
选一组数据看  数据是输入直流12V   3.4A   输出 AC264V  电流 1.9A...  上图了...

微信图片_20180621164056.jpg (235.73 KB, 下载次数: 59)

微信图片_20180621164056.jpg

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微信图片_20180621164053.jpg

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nc965
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版主
  • 2018-6-21 17:49:46
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看看输出波形
lindar
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  • 2018-6-22 16:07:57
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示波器被总公司调走了,最近也要出差,没时间搞了。直接把作品寄走了。。。反正也得不了一等奖,就这样了...
czjin1987
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高级工程师
  • 2023-4-19 09:17:29
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什么波形没有啊。
infortrans
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