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什么是逆變器？逆變器的工作原理和應(yīng)用說(shuō)明
2022-06-20

　　現(xiàn)在的社會(huì)離不開(kāi)各種各樣的電源，讓我們的生活豐富多彩，這些電子產(chǎn)品也離不開(kāi)逆變器，那么什么是逆變器呢？逆變器是一種由半導(dǎo)體器件組成的電力調(diào)整裝置，主要用于把直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力。由升壓回路以及逆變橋式回路構(gòu)成。升壓回路把太陽(yáng)電池的直流電壓升壓到逆變器輸出控制所需的直流電壓;逆變橋式回路則把升壓后的直流電壓等價(jià)地轉(zhuǎn)換成常用頻率的交流電壓。逆變器主要由晶體管等開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成，通過(guò)有規(guī)則地讓開(kāi)關(guān)元件重復(fù)開(kāi)-關(guān)（ON-OFF），由直流電變交流電輸出。 　　當(dāng)然，這樣單純地由開(kāi)和關(guān)回路產(chǎn)生的逆變器輸出波形并不實(shí)用。一般需要采用高頻脈寬調(diào)制，使靠近正弦波兩端的電壓寬度變狹，正弦波中央的電壓寬度變寬，并在半周期內(nèi)始終讓開(kāi)關(guān)元件按一定頻率朝一方向動(dòng)作，這樣形成一個(gè)脈沖波列（擬正弦波）。然后讓脈沖波通過(guò)簡(jiǎn)單的濾波器形成正弦波。 　　逆變器不僅具有直流電交流變換功能，還具有最大限度地發(fā)揮太陽(yáng)電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護(hù)功能。 　　1、自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能 　　早晨日出后，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，太陽(yáng)電池的輸出也隨之增大，當(dāng)達(dá)到逆變器工作所需的輸出功率后，逆變器即自動(dòng)開(kāi)始運(yùn)行。進(jìn)入運(yùn)行后，逆變器便時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)視太陽(yáng)電池組件的輸出，只要太陽(yáng)電池組件的輸出功率大于逆變器工作所需的輸出功率，逆變器就持續(xù)運(yùn)行;直到日落停機(jī)，即使陰雨天逆變器也能運(yùn)行。當(dāng)太陽(yáng)電池組件輸出變小，逆變器輸出接近0時(shí)，逆變器便形成待機(jī)狀態(tài)。 　　2、最大功率跟蹤控制功能 　　太陽(yáng)電池組件的輸出是隨太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和太陽(yáng)電池組件自身溫度（芯片溫度）而變化的。另外由于太陽(yáng)電池組件具有電壓隨電流增大而下降的特性，因此存在能獲取最大功率的最佳工作點(diǎn)。太陽(yáng)輻射強(qiáng)度是變化著的，顯然最佳工作點(diǎn)也是在變化的。相對(duì)于這些變化，始終讓太陽(yáng)電池組件的工作點(diǎn)處于最大功率點(diǎn)，系統(tǒng)始終從太陽(yáng)電池組件獲取最大功率輸出，這種控制就是最大功率跟蹤控制。太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)用的逆變器的最大特點(diǎn)就是包括了最大功率點(diǎn)跟蹤這一功能。 　　1.直流電可以通過(guò)震蕩電路變?yōu)榻涣麟? 　　2.得到的交流電再通過(guò)線圈升壓（這時(shí)得到的是方形波的交流電） 　　3.對(duì)得到的交流電進(jìn)行整流得到正弦波 　　AC-DC就比較簡(jiǎn)單了 我們知道二極管有單向?qū)щ娦? 　　可以用二極管的這一特性連成一個(gè)電橋讓一端始終是流入的 另一端始終是流出的這就得到了電壓正弦變化的直流電 如果需要平滑的直流電還需要進(jìn)行整流 簡(jiǎn)單的方法就是連接一個(gè)電容Inverter是一種DC to AC的變壓器，它其實(shí)與Adapter是一種電壓逆變的過(guò)程。Adapter是將市電電網(wǎng)的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的12V直流輸出，而Inverter是將Adapter輸出的12V直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l的高壓交流電;兩個(gè)部分同樣都采用了目前用得比較多的脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)。其核心部分都是一個(gè)PWM集成控制器，Adapter用的是UC3842，Inverter則采用TL5001芯片。TL5001的工作電壓范圍3.6～40V，其內(nèi)部設(shè)有一個(gè)誤差放大器，一個(gè)調(diào)節(jié)器、振蕩器、有死區(qū)控制的PWM發(fā)生器、低壓保護(hù)回路及短路保護(hù)回路等。 　　逆變器的作用是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉(zhuǎn)變成交流電（一般為220V，50Hz正弦波）。工作原理如下： 　　橋式逆變電路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)由加于其控制極的電壓信號(hào)決定，橋式電路的PN端加入直流電壓Ud，A、B端接向負(fù)載。當(dāng)T1、T4打開(kāi)而T2、T3關(guān)合時(shí)，u0=Ud;相反，當(dāng)T1、T4關(guān)合而T2、T3打開(kāi)時(shí)，u0=-Ud。于是當(dāng)橋中各臂以頻率 f（由控制極電壓信號(hào)重復(fù)頻率決定）輪番通斷時(shí)，輸出電壓u0將成為交變方波，其幅值為Ud。 　　 　　重復(fù)頻率為f如圖2所示，其基波可表示為把幅值為Ud的矩形波uo展開(kāi)成傅立葉級(jí)數(shù)得：uo=4Ud/π （sinwt+1/3 sin3wt+1/5 sin5wt+.。。）由式可見(jiàn)，控制信號(hào)頻率f可以決定輸出端頻率，改變直流電源電壓Ud可以改變基波幅值，從而實(shí)現(xiàn)逆變的目的。以上就是逆變器的一些用途，需要大家在工作中不斷積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，不斷改進(jìn)，這樣才能設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品。

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