正弦波逆變器是什么，有什么作用

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2022-03-28 14:51

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正弦波逆變器是什么

正弦波逆變器是逆變器的一種，它是把直流電能(動(dòng)力電池、蓄電池)轉(zhuǎn)變成交流電(一般為220V，50Hz正弦波)的電力電子裝置。逆變器與ACDC轉(zhuǎn)化器是相反的過程。由于ACDC轉(zhuǎn)化器或電源適配器將220V交流電整流變成直流電來使用，而逆變器的作用與此相反，因此而得名

正弦波逆變器是將直流電轉(zhuǎn)化為交流電的電能變換裝置，它是通過功率半導(dǎo)體器件按照特定規(guī)律的導(dǎo)通與關(guān)斷來完成逆變?nèi)蝿?wù)的?，F(xiàn)代逆變技術(shù)是研究逆變電路理論和應(yīng)用及設(shè)計(jì)方法的一門科學(xué)，它建立在工業(yè)電子技術(shù)、半導(dǎo)體器件技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、現(xiàn)代電力電子技術(shù)、脈寬調(diào)制技術(shù)、半導(dǎo)體變流技術(shù)和磁性材料等科學(xué)基礎(chǔ)上的一門實(shí)用技術(shù)，因此正弦波逆變器的應(yīng)用貫穿于社會(huì)和生活的多個(gè)領(lǐng)域。

正弦波逆變器基本結(jié)構(gòu)

正弦波逆變器是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的變換裝置，它是通過控制半導(dǎo)體功率開關(guān)器件(如SCR， GTO， GTR， IGBT和功率MOSFET等)的導(dǎo)通和關(guān)斷，把直流電能轉(zhuǎn)化為交流電能。控制功率開關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷的電路就是逆變器的控制電路，控制電路輸出一定的電壓脈沖，使功率變換電路中的功率開關(guān)管按照一定規(guī)律導(dǎo)通和關(guān)斷，這時(shí)功率主電路的輸出為特定的諧波組合，最后通過濾波電路得到需要的電壓波形。正弦波逆變器系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

輸入電路

逆變器的輸入通常是直流電(或市電經(jīng)過整流濾波得到的直流電)，這些直流電包括直流電網(wǎng)、蓄電池、光伏電池以及其他方式得到的直流電。通常這些電能不能直接作為逆變器輸入側(cè)電壓，而是通過一定的濾波電路和EMC電路之后才作為逆變器的輸入。

逆變主電路

逆變器主電路是由功率開關(guān)器件組成的功率變換電路，主電路的結(jié)構(gòu)形式分很多種，不同的輸入輸出條件下，主電路形式也不相同，每種功率變換電路都有它的優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮最合適的電路拓?fù)渥鳛橹麟娐方Y(jié)構(gòu)。

控制電路

控制電路按照逆變器輸出的要求，通過一定的控制技術(shù)產(chǎn)生一組或者多組脈沖電壓，通過驅(qū)動(dòng)電路作用于功率開關(guān)管，使功率開關(guān)管按照指定的次序?qū)ɑ蛘哧P(guān)斷，最終在主電路輸出端得到所需的電壓波形。控制電路的作用對于逆變系統(tǒng)至關(guān)重要，控制電路的性能直接決定了逆變器輸出電壓波形的質(zhì)量。

輸出電路

輸出電路一般包括輸出濾波電路和EMC電路，如果輸出為直流電，應(yīng)在后面加入整流電路。對于隔離輸出的逆變器，輸出電路前級還應(yīng)有隔離變壓器。根據(jù)輸出是否需要穩(wěn)壓電路，可將輸出電路分為開環(huán)和閉環(huán)控制，開環(huán)系統(tǒng)輸出量只由控制電路決定，而閉環(huán)系統(tǒng)中輸出量還受反饋回路影響，使輸出更加穩(wěn)定。

輔助電源

控制電路與輸入輸出電路的某些部分或芯片有特定的輸入電壓要求，輔助電源可滿足電路中特定的電壓需求。通常情況下輔助電源由一個(gè)或幾個(gè)DC-DC變換器構(gòu)成，對于交流輸入的場合，輔助電源由整流后的電壓與DC-DC變換器組合完成。

保護(hù)電路

保護(hù)電路通常包括輸入過壓、欠壓保護(hù)、輸出過壓、欠壓保護(hù)、過載保護(hù)、過流和短路保護(hù)。對于在特定場合工作的逆變器還有其他保護(hù)，如在溫度很低或者很高的場合需要有溫度保護(hù)，在某些氣壓變化的情況下還要有氣壓保護(hù)，在潮濕的環(huán)境中要有濕度保護(hù)等。

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