应急电源逆变器原理

汽车应急电源原理

       1、在交流电输入时，通过自投自复（互投装置）来给汽车启动用，同时系统控制器将交流电通过充电器对其充电并进行管理。通常汽车应急启动电源的车充或家充的容量一般都是产品本身容量的1/10，仅是给产品提供补充功能，并没有具备提供逆变器逆变电流。在控制器的系统调控下，逆变器就会停止工作。输入交流电会通过互投装置（自投自复）给汽车或是其他充电的电子产品供电。

       　2、当交流电出现中断或超压，控制器系统发出指令给互投装置，切变成逆变器供电，就会动用蓄电池所储蓄的电量来给其他产品供电。

       　3、当输入的交流电电压正常时，控制器的系统会发出指令，逆变器会切至关机状态。此时，投过互投装置启动从逆变器转换至交流旁路供电。进行对其他产品充电提供交流电。同时它也会给蓄电池组充电。

逆变器工作原理

       逆变器是一种把直流电能（电池、蓄电池）转变成交流电（一般为220伏50HZ正弦波或方波）的装置。我们常见的应急电源，一般都是把直流电瓶逆变成220V交流的。简单来讲，逆变器就是一种将直流电转化为交流电的装置。

       如下图，是一个典型的逆变器等效图，图中有S1~S4四个开关构成两个桥臂，开关S1和S2为同一个桥臂，S3和S4为一个桥臂。

       当开关S1和S4闭合，S2和S3断开，在其负载电阻上可得到Uo=Ud,当开关S2和S3闭合，S1和S4断开时，负载电阻上即可得到Uo=-Ud，这样以开关不断进行操作，在负载上就得到了交流波形，完成直流变为交流的过程。

       逆变器工作特点

       转换效率高、启动快。

       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。

       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。

       带负载适应性与稳定性强。

       百度百科—逆变器

LED的应急的电源的工作意图是什么？

        LED 应急灯必须装有应急装置-逆变器(inverter)。逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v50HZ正弦或方波)。应急电源,一般是把直流电瓶逆变成220V交流的。通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。市电AC正常供应时,逆变器使应急照明电池组处于充电、备用状态;当市电停电或遭遇地震、袭击、爆炸等意外或其它紧急情况致市电AC突然中断时,逆变器随即启动，转换为电池组供电继续点亮灯具,转换时间小于0.1秒。匹配不同容量的电池,可达到1-3小时的紧急照明时间,适应不同场合的需要.可在-25—+70温度环境下使用。

EPS应急电源的工作原理

       EPS应急电源采用单体逆变技术，集充电器、蓄电池、逆变器及控制EPS应急电源工作原理图引

       器于一体。系统内部设计了电池检测、分路检测回路，其他主要部件的工作原理如图所示，智能化应急电源，采用后备式运行方式。

       1、当市电正常时，由市电经过互投装置给重要负载供电，同时进行市电检测及蓄电池充电管理，然后再由电池组向逆变器提供直流能源。在这里,充电器是一个仅需向蓄电池组提供相当于10%蓄电池组容量（Ah）的充电电流的小功率直流电源，它并不具备直接向逆变器提供直流电源的能力。此时，市电经由EPS的交流旁路和转换开关所组成的供电系统向用户的各种应急负载供电。与此同时，在EPS的逻辑控制板的调控下，逆变器停止工作处于自动关机状态。在此条件下，用户负载实际使用的电源是来自电网的市电，因此，EPS应急电源也是通常说的一直工作在睡眠状态，可以有效的达到节能的效果。

       2、当市电供电中断或市电电压超限（±15%或±20%额定输入电压）时，互投装置将立即投切至逆变器供电，在电池组所提供的直流能源的支持下，此时，用户负载所使用的电源是通过EPS的逆变器转换的交流电源，而不是来自市电。

       3、当市电电压恢复正常工作时，EPS的控制中心发出信号对逆变器执行自动关机操作，同时还通过它的转换开关执行从逆变器供电向交流旁路供电的切换操作。此后，EPS在经交流旁路供电通路向负载提供市电的同时，还通过充电器向电池组充电。

       4、除用于应急照明系统外，其中三相智能化变频应急电源主要是为一级负荷中的电动机提供一种可变频的应急电源系统，该产品方便解决了电动机的应急供电及其启动过程中对供电设备的冲击影响。智能化应急电源可接受消防联动信号、建筑智能总线信号控制，并可设定优先级，防止越级控制。

逆变器电路图，帮我解释这个电路图的工作过程和原理。

        逆变器是一种把直流电能(电池、蓄电池)转变成交流电(一般为220伏50Hz正弦波或方波)的装置。我们常见的应急电源，一般都是把直流电瓶逆变成220V交流的。简单来讲，逆变器就是一种将直流电转化为交流电的装置。

        不管是在偏远山村，或是野外需要或是停电应急，逆变器都是一个非常不错的选择。比较常见的是机房会用到的UPS电源，

       在突然停电时，UPS可将蓄电池里德直流电逆变成交流供计算机使用，从而防止因突然断电而导致的数据丢失问题。能够不间断地提供电源，具有一定的安全可靠

       性、稳定性。逆变器还可以与发电机配套使用，能有效地节约燃料、减少噪音，在风能、太阳能领域，逆变器更是必不可少。小型逆变器还可利用汽车、轮船、便携

       供电设备在野外提供交流电源。本文将介绍两种比较简单的逆变器原理图。

       性能优良的家用逆变电源电路图

       这种设计，材料易取，输出功率150W，本电路设计频率为300HZ左右，目的是缩小逆变变压器的体积、重量、输出波形方波。这款逆变电源可以用在停电时家庭照明，电子镇流器的日光灯，开关电源的家用电器等其他方面。这款逆变器较为容易制作，可以将12V直流电源电压逆变为220V市电电压，电路由BG2和BG3组成的多谐振荡器推动，再通过BG1和BG2驱动，来控制BG6和BG7工作。其中振荡电路由BG5与DW组的稳压电源供电，这样可以使输出频率比较稳定。在制作时，变压器可选有常用双12V输出的市电变压器。可根据需要，选择适当的12V蓄电池容量。

        高效率的正弦波逆变器电器图

       该电路用12V电池供电。先用一片倍压模块倍压为运放供电。可选取ICL7660或MAX1044。运放1产生50Hz正弦波作为基准信号。运放2作为反相器。

       运放3和运放4作为迟滞比较器。其实运放3和开关管1构成的是比例开关电源。运放4和开关管2也同样。它的开关频率不稳定。在运放1输出信号为正相时，运

       放3和开关管工作。这时运放2输出的是负相。这时运放4的正输入端的电位(恒为0)总比负输入端的电位高，所以运放4输出恒为1，开关管关闭。在运放1输

       出为负相时，则相反。这就实现了两开关管交替工作。

       

       当基准信号比检测信号，也即是运放3或4的负输入端的信号比正输入端的信号高一微小值时，比较器输出0，开关管开，随之检测信号迅速提高，当检测信号比基

       准信号高一微小值时，比较器输出1，开关管关。这里要注意的是，在电路翻转时比较器有个正反馈过程，这是迟滞比较器的特点。比如说在基准信号比检测信号低

       的前提下，随着它们的差值不断地靠近，在它们相等的瞬间，基准信号马上比检测信号高出一定值。这个“一定值”影响开关频率。它越大频率越低。这里选它为

       0.1~0.2V。

        C3，C4的作用是为了让频率较高的开关续流电流通过，而对频率较低的50Hz信号产生较大的阻抗。C5由公式：50=算出。L一般为70H，制作时最好测一下。这样C为0.15μ左右。R4与R3的比值要严格等于0.5，大了波形失真明显，小了不能起振，但是宁可大一些，不可小。开关管的最大电流为：I==25A。

        现有的逆变器，有方波输出和正弦波输出两种。方波输出的逆变器效率高，对于采用正弦波电源设计的电器来说，除少数电器不适用外大多数电器都可适用，正弦波输出的逆变器就没有这方面的缺点，却存在效率低的缺点，如何选择这就需要根据自己的需求了。

       

       本文介绍了两种比较简单的逆变器，并给出了具体的电路图及原理分析。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。在移动的状态下，

       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，逆变器可以满足我们的这种需求。

简单的逆变器电路图分析

       能够将12V直流电源电压逆变为220V市电电压，电路由BG2和BG3组成的多谐振荡器推进，再经过BG1和BG4驱动，来控制BG6和BG7工作。

       其中振荡电路由BG5与DW组的稳压电源供电，这样能够使输出频率比拟稳定。在制造时，变压器可选有常用双12V输出的市电变压器。可依据需求，选择恰当的12V蓄电池容量。

       逆变器是一种把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(普通为220伏50HZ正弦波或方波)的安装。我们常见的应急电源，普通是把直流电瓶逆变成220V交流的。简单来讲，逆变器就是一种将直流电转化为交流电的安装。

       转换器是将电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出，而逆变器是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电；两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制（PWM）技术。

       其核心部分都是一个PWM集成控制器，Adapter用的是UC3842，逆变器则采用TL5001芯片。TL5001的工作电压范围3.6～40V，其内部设有一个误差放大器，一个调节器、振荡器、有死区控制的PWM发生器、低压保护回路及短路保护回路等。

       参考资料百度百科词条逆变器

应急电源的工作原理是什么？怎么应用？

       应急电源的工作原理：

       在市电输入正常时，输入市电通过互投装置给重要负载供电，同时系统控制器自动进行市电检测及通过充电机对蓄电池组充电管理。

       2.当输入市电供电中断或市电电压超限（±15%或±20%额定输入电压）时，系统控制器指令互投装置将在（0.1~4）S短时间内投切至逆变器供电，EPS系统在蓄电池组所提供的直流能源的支持下，向用户负载供电。

       3.当输入市电电压恢复正常工作时，EPS的系统控制器发出指令对逆变器执行关机操作，同时还通过互投开关执行从逆变器供电向交流旁路供电的切换操作。此后EPS在经交流旁路供电通路向负载提供市电，同时继续通过整流充电器向其蓄电池组充电。

       应急电源的应用：应急电源首先要便于维护，甚至不需要维护，蓄电池寿命长，可以适应苛刻的工作条件，比如有些产品在很大的温差范围内都可以正常工作。此外还要看功能是否满足需求，使用是否方便等。

扩展资料：

       EPS应急电源专为消防应急照明、事故照明、消防设施等一级负荷进行供电的设备，主要作用是在市电停电以后启动的备用电源。按功率可分为：0.5KW、1KW、1.5KW、2KW、2.2KW、3KW、3.7KW、4KW、5KW、5.5KW、6KW、7KW、7.5KW、8KW9KW、10KW、11KW、等多种规格的应急消防电源。

       百度百科——应急电源

应急电源系统的工作原理

       应急电源采用单体逆变技术， 集充电器、蓄电池、逆变器及控制器于一体.系统内部设计了电池检测、分路检测回路，采用后备式运行方式.

       ⑴ 当市电正常时，由市电经过互投装置给重要负载供电，同时进行市电检测及蓄电池充电管理，然后再由电池组向逆变器提供直流能源.在这里，充电器是一个仅需向蓄电池组提供相当于10%蓄电池组容量(Ah)的充电电流的小功率直流电源，它并不具备直接向逆变器提供直流电源的能力.此时，市电经由EPS的交流旁路和转换开关所组成的供电系统向用户的各种应急负载供电.与此同时，在EPS的逻辑控制板的调控下，逆变器停止工作处于自动关机状态.在此条件下，用户负载实际使用的电源是来自电网的市电，因此，EPS应急电源也是通常说的一直工作在睡眠状态，可以有效的达到节能的效果.

       ⑵ 当市电供电中断或市电电压超限(±15%或±20%额定输入电压)时，互投装置将立即投切至逆变器供电，在电池组所提供的直流能源的支持下，此时，用户负载所使用的电源是通过EPS的逆变器转换的交流电源，而不是来自市电.

       ⑶ 当市电电压恢复正常工作时，EPS的控制中心发出信号对逆变器执行自动关机操作，同时还通过它的转换开关执行从逆变器供电向交流旁路供电的切换操作.此后，EPS在经交流旁路供电通路向负载提供市电的同时，还通过充电器向电池组充电.

       2、 如何选配EPS

       EPS通常产品特征分为以下三类产品

       ⑴ EPS功率在0.5~10KW

       由单路、双路供电输入二类产品组成(输入电压220Vac 或380Vac，输出电压220Vac)，适应于应急照明和事故照明的照明负载.

       (2) EPS功率在2.2~400KW

       由单路、双路供电输入二类产品组成(输入电压380Vac，输出电压380Vac)，除可用于应急照明、事故照明，同时也适应于消防电梯、卷帘门、风机、水泵、淋浴泵、供水泵等电感性负载或混合供电.

       (3) EPS功率在2.2~400KW

       由单逆变单台负载、单逆变单台负载一用一备用、双逆变单台负载一用一备用三类产品组成(输入电压3800Vac，输出电压380Vac)，仅为只有一路电源的消防设施或一级负荷中的电动机提供一种可变频的三相应急电源系统，在电源和电机之间无需任何启动装置就可以解决电动机的应急供电及其启动过程中对供电设备的冲击.适应于高层建筑的电梯、中央空调、消防水泵等电机负载.

       根据产品所带负载特征如何选用您所需求的EPS及其注意的要点:

       2.1应急照明或事故照明用EPS(1~50KVA)

       按GB17945-2000国家标准(消防应急灯具)，为确保大楼的应急照明系统能正常运行，对EPS提出如下基本要求:

       (1) 要求负责向普通应急照明灯供电EPS的供电中断时间<5s.但对于高危险工作区及关键工作区的应急照明而言，则要求EPS的供电中断时间<0.25s.

       (2) 为尽可能的利用市电，当市电电压在187~242V(220V，-15%，+10%)的范围内不允许EPS进入逆变器供电状态.

       (3) 要求EPS配置足够容量的电池组，以便在市电供电中断时，至少确保应急照明灯可以继续工作90min以上.

       (4) EPS中的充电器对电池组的最长充电时间小于24H，最大充电电流小于0.4C(A)

       在市电供电正常时，EPS是通过它的交流旁路向负载供电.原则上，它可以带具有各种不同功率因数的负载.然而.在市电供电中断或市电电压或频率超限时，则是有EPS中的逆变器来供电的.在此条件下，EPS的带载能力不仅需要考虑逆变器在不同功率因数值负载时的降额度输出特性.而且，还需要根据所使用的应急照明灯具的不同来选配EPS的输出功率和机型.在选配EPS时应注意以下几个问题:

       (1) 普通的应急照明灯具.由于应急照明的功耗是用有功功率P(KW)来标注的，而EPS逆变器的输出功率是用功率因数cosφ=0.8(滞后)时的视在功率S(KVA)来标注的.所以，实际选用EPS的满载输出功率应为:S=P/0.8.

       (2) 应急照明灯具为荧光灯时，所选用的EPS满载输出功率应为S=(1.3~1.5)P/0.8.其原因是荧光灯启动时存在较大的”启动浪涌”电流.

       (3) 应急照明灯具为高压气体灯时(例:高压钠灯，高压钯灯等)，宜选用切换时间小于20ms的EPS产品.这是因为.如果对高压气体灯的供电中断时间超过20ms时，就有可能致使气体灯中的放电电弧”熄灭或中断”.一旦发生放电电弧中断现象，即使马上恢复供电也可能导致长达数分钟的灯具熄灭现象发生.这因为它需要足够长时间来重新预热高压气体灯中灯丝的缘故.显然，对于大型体育馆和演出场地的照明系统来说，是不允许出现这种故障的.

       2.2 应急照明+电动机混合型负载用EPS (三相，5~400KVA )

       为了正确的选用EPS的输出功率，应首先分别统计电阻性照明负载与电感性机电负载的比例.对于电机负载而言，因用户所选的机型及工作方式的不同，它的启动电流可能高达5~10倍额定工作电流.为确保电机及EPS本身的安全运行，对这部分电机负载而言，不仅要求所选的EPS输出功率应为6倍以上的电机标称功率.而且，还宜选用其切换时间小于15ms的EPS机型.

       2.3 带电机负载的EPS

       (1) 采用电机”硬启动:工作方式，对于这种EPS输出功率的选用方案同22所述.采用这种方案的优点是:不管在市电供电中断时还是在市电恢复正常工作时，EPS均可确保电机的连续运行.其缺点是:需选用大功率的EPS，成本较高.

       (2) 选用带变频启动功能的电机专用型EPS

       市电供电正常时，经交流旁路和转换开关向电机负载供电.与此同时，市电还经充电器向电池组充电.当市电供电中断时，为确保EPS的安全运行，希望他执行”延时切换”操作，以便让电机彻底停止转动后再启动变频器，由它对后接电机执行从0~220Hz的频率逐渐增高的变频启动的操作(启动时间为几秒钟).采用变频启动方案带来的好处是:

       ① 防止在EPS与处于”惯性运动状态”下的电机所产生的自激励电源处于互相”非同步入锁”状态而产生的鼓掌隐患;

       ② 可以降低EPS的输出功率和降低投资成本.此时，EPS的输出功率只需选取1.2~1.4倍电机的额定功率就可满足要求.

       其缺点是:

       ① 要求用户的电机负载首先停机，然后在满速”变频启动”，从而造成电机负载工作的”不连续性”

       ② 如果后接的几台电机需要在不同的时刻进行”分时启动”操作时，可能会遇到这样的技术难题:在启动处于静止状态的电机时，若EPS的输出功率足够大它可能承受5~10倍的电机启动浪涌电流的冲击.否则，就会迫使EPS重新进入新一轮的”变频启动”工作状态.由此带来的问题之一是:原来处于正常工作转速的电机，会再次转入转速由0~50Hz的变速启动阶段，从而给用户的工作带来麻烦.

       3、EPS与UPS的差别

       3.1、后备式UPS在市电正常时直接由市电向负载供电，当市电超出其工作范围或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是：结构简单，体积小，成本低，但输入电压范围窄，输出电压稳定精度差，有切换时间，且输出波形一般为方波

       3.2、在线互动式UPS在市电正常时直接由市电向负载供电，当市电偏低或偏高时，通过UPS内部稳压线路稳压后输出，当市电异常或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是：有较宽的输入电压范围，噪音低，体积小等特点，但同样存在切换时间。

       3.3、 在线式UPS在市电正常时，由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作，由逆变器向负载提供交流电，在市电异常时，逆变器由电池提供能量，逆变器始终处于工作状态，保证无间断输出。其特点是，有极宽的输入电压范围，基本无切换时间且输出电压稳定精度高，特别适合对电源要求较高的场合，但是成本较高。目前，功率大于3KVA的UPS几乎都是在线式UPS。

       UPS同时具备稳压、滤波等功能，有些UPS可以在故障或过载时改由市电旁路供电。

       后备式的电压输出有较大的波动，在170V-260V之间，采用高速继电器实现市电和蓄电池之间的转换，转换时间小于10毫秒。在线式始终使用逆变电路工作，其电压的稳定性高，基本上在220V±5%范围内，对蓄电池基本不存在转换时间；与市电旁路转换采用静态开关，转换时间可以达到微秒级。

       UPS输出精度高、转换时间快，同时造价较高（约为EPS的两倍），平时能耗大（在线式），主机寿命较短（8-10年）。

       EPS有点类似于后备式的UPS，平时逆变器不工作，市电断电时才投入蓄电池。一般不对电源进行恒流、恒压处理。通常采用接触器转换，切换时间均为0.1～0.25S。其优点是结构较简单，造价较低，平时能耗小无噪音，主机寿命长（15-20年），可适应于电感性、电容性及综合性负载，需要时可实现变频软启动。

       《应急电源用的EPS和UPS》 李成章

       GB17945-2000国家标准(消防应急灯具)

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