逆变器工作原理详解(简单逆变器原理图说明)

时间:2021年10月22日 15:47:41 点击次数:11607来源:原创

逆变器,别称为变流器、反流器,是一种可将直流电转换为交流电的器件,由逆变桥、逻辑控制、滤波电路三大部分组成,主要包括输入接口、电压启动回路、MOS开关管、PWM控制器、直流变换回路、反馈回路、LC振荡及输出回路、负载等部分,可分为半桥逆变器、全桥逆变器等。今天我们详细讲下逆变器工作原理及分享逆变器原理图。

逆变器工作原理

一、逆变器简介

逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成定频定压或调频调压交流电(一般为220V,50Hz正弦波)的转换器。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱,录像机、按摩器、风扇、照明等。

简单地说,逆变器就是一种将低压(12或24伏或48伏)直流电转变为220伏交流电的电子设备。因为我们通常是将220伏交流电整流变成直流电来使用,而逆变器的作用与此相反,因此而得名。我们处在一个“移动”的时代,移动办公,移动通讯,移动休闲和娱乐。在移动的状态中,人们不但需要由电池或电瓶供给的低压直流电,同时更需要我们在日常环境中不可或缺的220伏交流电,逆变器就可以满足我们的这种需求。

二、逆变器的主要特点

1、转换效率高、启动快;
2、安全性能好:产品具备短路、过载、过/欠电压、超温5种保护功能;
3、物理性能良好:产品采用全铝质外壳,散热性能好,表面硬氧化处理,耐摩擦性能好,并可抗一定外力的挤压或碰击;
4、带负载适应性与稳定性强

三、逆变变压器工作原理

它的工作原理流程是控制电路控制整个系统的运行,逆变电路完成由直流电转换为交流电的功能,滤波电路用于滤除不需要的信号,逆变器的工作过程就是这样子的了。其中逆变电路的工作还可以细化为:首先,振荡电路将直流电转换为交流电;其次,线圈升压将不规则交流电变为方波交流电;最后,整流使得交流电经由方波变为正弦波交流电。以下是逆变器原理图:

逆变器原理图

四、全控型逆变器工作原理

为通常使用的单相输出的全桥逆变主电路,交流元件采用IGBT管Q11、Q12、Q13、Q14。并由PWM脉宽调制控制IGBT管的导通或截止。

当逆变器电路接上直流电源后,先由Q11、Q14导通,Q1、Q13截止,则电流由直流电源正极输出,经Q11、L或感、变压器初级线圈图1-2,到Q14回到电源负极。当Q11、Q14截止后,Q12、Q13导通,电流从电源正极经Q13、变压器初级线圈2-1电感到Q12回到电源负极。此时,在变压器初级线圈上,已形成正负交变方波,利用高频PWM控制,两对IGBT管交替重复,在变压器上产生交流电压。由于LC交流滤波器作用,使输出端形成正弦波交流电压。

当Q11、Q14关断时,为了释放储存能量,在IGBT处并联二级管D11、D12,使能量返回到直流电源中去。

全控型逆变器工作原理

五、半控型逆变器工作原理

半控型逆变器采用晶闸管元件。Th1、Th2为交替工作的晶闸管,设Th1先触发导通,则电流通过变压器流经Th1,同时由于变压器的感应作用,换向电容器C被充电到大的2倍的电源电压。按着Th2被触发导通,因Th2的阳极加反向偏压,Th1截止,返回阻断状态。这样,Th1与Th2换流,然后电容器C又反极性充电。如此交替触发晶闸管,电流交替流向变压器的初级,在变压器的次级得到交流电。

在电路中,电感L可以限制换向电容C的放电电流,延长放电时间,保证电路关断时间大于晶闸管的关断时间,而不需容量很大的电容器。D1和D2是2只反馈二极管,可将电感L中的能量释放,将换向剩余的能量送回电源,完成能量的反馈作用。

六、光伏逆变器的功能

将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变,把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。逆变器不仅具有直交流变换功能,还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。归纳起来有自动运行和停机功能、最大功率跟踪控制功能、防单独运行功能(并网系统用)、自动电压调整功能(并网系统用)、直流检测功能(并网系统用)、直流接地检测功能(并网系统用)。

电力系统正在迎来智能电网技术的快速发展和普及。大量的太阳能等新能源电力的系统并网,给智能电网系统的稳定性提出了新的技术挑战。设计出能够更加快速、准确、智能化地兼容智能电网的光伏并网逆变器,将成为今后太阳能逆变系统的必要条件。

总的来说,逆变技术的发展是随着电力电子技术、微电子技术和现代控制理论的发展而发展。随着时间的推移,逆变技术正向着频率更高、功率更大、效率更高、体积更小的方向发展。

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