宽负载逆变器

逆变器工作原理 逆变器的作用

        逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220V,50Hz正弦波）。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，录影机、 *** 器、风扇、照明等。接下来我为大家介绍逆变器工作原理及逆变器的作用。

        逆变器工作原理

        逆变器是一种DC to AC的变压器，它其实与转化器是一种电压逆变的过程。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晶片。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。

       

        输入介面部分：输入部分有3个信号，

12V直流输入VIN、工作使能电压ENB及Panel电流控制信号DIM。VIN由Adapter提供，ENB电压由主机板上的MCU提供，其值为0或3V，当ENB=0时，逆变器不工作，而ENB=3V时，逆变器处于正常工作状态；而DIM电压由主机板提供，其变化范围在0～5V之间，将不同的DIM值回馈给PWM控制器回馈端，逆变器向负载提供的电流也将不同，DIM值越小，逆变器输出的电流就越大。

        电压启动回路：ENB为高电平时，输出高压去点亮Panel的背光灯灯管。

        PWM控制器：有以下几个功能组成：内部参考电压、误差放大器、振荡器和PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出电晶体。

        直流变换：由MOS开关管和储能电感组成电压变换电路，输入的脉冲经过推挽放大器放大后驱动MOS管做开关动作，使得直流电压对电感进行充放电，这样电感的另一端就能得到交流电压。

        LC振荡及输出回路：保证灯管启动需要的1600V电压，并在灯管启动以后将电压降至800V。

        输出电压回馈：当负载工作时，回馈采样电压，起到稳定I逆变器电压输出的作用。

        逆变器的作用

        1、最大功率跟踪功能，保证输出功率最大化

        太阳能电池板的电流和电压是随太阳辐射强度和太阳电池元件自身温度而变化的，

因此输出的功率也会变化，为了保证输出电力最大化，就要尽可能的获取电池板的最大输出功率。逆变器的MPPT跟踪功能就是针对这一特性设计的。MPPT跟踪又叫最大功率点跟踪，据测算，配置了MPPT跟踪的系统比没有安装MPPT跟踪的系统发电量可以高出50%。所以，想要光伏系统发更多的电，不要只看太阳能电池板，太阳能电池板所发的电最后能够有多少被有效输出，还是要看逆变器。

        2、防单独运行功能，保障电网的安全

        很多人在安装光伏系统时，都抱着“即使电网停电，自己家也能用上电的心态，殊不知，电网停电时，自己家的光伏系统也会停止运转。造成这一现象的原因在于现在逆变器中一般配置了防孤岛装置，

当电网电压为0时，逆变器就会停止工作。听到这，是不是有种被坑的感觉？别急，听我给你解释一下，防孤岛装置是光伏所有并网逆变器的必备装置，之所以这样做，主要是为了电网的安全考虑，试想，电网停电，电网工作人员已经披挂上阵对电路进行检修，而你家的光伏系统还在源源不断地上传电力……很容易造成安全事故的。

        3、根据太阳能电池板的输出功率，自动运行和停机

        早晨日出后，太阳辐射强度逐渐增强，太阳电池的输出也随之增大，当达到逆变器工作所需的输出功率后，逆变器即自动开始运行。进入运行后，逆变器便时时刻刻监视太阳电池元件的输出，

只要太阳电池元件的输出功率大于逆变器工作所需的输出功率，逆变器就持续运行；直到日落停机，即使阴雨天逆变器也能运行。当太阳电池元件输出变小，逆变器输出接近0时，逆变器便形成待机状态。

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

逆变器的工作原理

       逆变器的作用是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220V,50Hz正弦波）。工作原理如下：

       桥式逆变电路的开关状态由加于其控制极的电压信号决定，桥式电路的PN端加入直流电压Ud，A、B端接向负载。当T1、T4打开而T2、T3关合时，u0=Ud;相反,当T1、T4关合而T2、T3打开时，u0=-Ud。于是当桥中各臂以频率 f（由控制极电压信号重复频率决定）轮番通断时，输出电压u0将成为交变方波，其幅值为Ud。重复频率为f如图2所示，其基波可表示为把幅值为Ud的矩形波uo展开成傅立叶级数得：uo=4Ud/π （sinwt+1/3 sin3wt+1/5 sin5wt+...）由式可见,控制信号频率f可以决定输出端频率，改变直流电源电压Ud可以改变基波幅值，从而实现逆变的目的。

逆变器是什么 逆变器的工作原理

        逆变器是什么说起来大家应该不太陌生，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，录影机、 *** 器、风扇、照明等。那么逆变器的工作原理是什么呢

        逆变器是什么——逆变器介绍

        逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

       

        逆变器是什么——逆变器的特点

        1.转换效率高、启动快;

        2.安全性能好：产品具备短路、超载、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

        逆变器是什么——逆变器的作用

        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，录影机、 *** 器、风扇、照明等。

        可使用的电器有：手机、笔记型电脑、数码摄像机、照像机、照明灯、电动剃须刀、CD 机、游戏机、掌上型电脑、电动工具、车载冰箱及各种旅游、野营、医疗急救电器等。

        逆变器的工作原理

        逆变器是一种DC to AC的变压器，它其实与转化器是一种电压逆变的过程。 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晶片。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。

        输入介面部分：输入部分有3个信号，12V直流输入VIN、工作使能电压ENB及Panel电流控制信号DIM。VIN由Adapter提供，ENB电压由主机板上的MCU提供，其值为0或3V，当ENB=0时，逆变器不工作，而ENB=3V时，逆变器处于正常工作状态;而DIM电压由主机板提供，其变化范围在0～5V之间，将不同的DIM值回馈给PWM控制器回馈端，逆变器向负载提供的电流也将不同，DIM值越小，逆变器输出的电流就越大。

        电压启动回路：ENB为高电平时，输出高压去点亮Panel的背光灯灯管。

        PWM控制器：有以下几个功能组成：内部参考电压、误差放大器、振荡器和PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出电晶体。

        直流变换：由MOS开关管和储能电感组成电压变换电路，输入的脉冲经过推挽放大器放大后驱动MOS管做开关动作，

使得直流电压对电感进行充放电，这样电感的另一端就能得到交流电压。

        LC振荡及输出回路：保证灯管启动需要的1600V电压，并在灯管启动以后将电压降至800V。

        输出电压回馈：当负载工作时，回馈采样电压，起到稳定I逆变器电压输出的作用。

逆变器的工作原理是什么

       朋友，逆变器的原理它首先是将交流电变为直流电.然后用电子元件对直流电进行开关.变为交流电.一般功率较大的变频器用可控硅.并设一个可调频率的装置.使频率在一定范围内可调.用来控制电机的转数.使转数在一定的范围内可调.变频器广泛用于交流电机的调速中.变频调速技术是现代电力传动技术重要发展的方向，随着电力电子技术的发展，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。变频器不仅调速平滑，范围大，效率高，启动电流小，运行平稳，而且节能效果明显。因此，交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于冶金、纺织、印染、烟机生产线及楼宇、供水等领域。一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。

       1.

       整流电路

       整流电路的功能是把交流电源转换成直流电源。整流电路一般都是单独的一块整流模块.

       2.

       平波电路

       平波电路在整流器、整流后的直流电压中含有电源6倍频率脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动，为了抑制电压波动采用电感和电容吸收脉动电压(电流)，一般通用变频器电源的直流部分对主电路而言有余量，故省去电感而采用简单电容滤波平波电路。

       3.

       控制电路

       现在变频调速器基本系用16位、32位单片机或DSP为控制核心，从而实现全数字化控制。

       变频器是输出电压和频率可调的调速装置。提供控制信号的回路称为主控制电路，控制电路由以下电路构成:频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”。运算电路的控制信号送至“驱动电路”以及逆变器和电动机的“保护电路

       变频器采取的控制方式，即速度控制、转拒控制、PID或其它方式

       4

       逆变电路

       逆变电路同整流电路相反，逆变电路是将直流电压变换为所要频率的交流电压，以所确定的时间使上桥、下桥的功率开关器件导通和关断。从而可以在输出端U、V、W三相上得到相位互差120°电角度的三相交流电压。

大感性负载的DC/AC电压型逆变电路为什么要用全桥式电路，而不能用推挽式电路或半桥式电路。

       电子负载用软开关DC/DC变换器的实现

       北方交通大学电气工程学院（北京 100044）崔莉 刘志刚 李宝昌

       1 引 言

       随着科技的发展，各类电力电子产品得到了越来越广泛的应用。然而，目前对这些产品的试验多以电阻箱和水阻试验台等作负载。这类负载采用有级调节，有固定阻值或固定负载特性曲线，负载形式单一，功率小；输入这些试验设备的电能全部被消耗掉，经济损失较大；并且占用了较大的安装空间。模拟电子负载就是为克服上述试验设备的缺点而研制的一种电力电子装置，是计算机技术、微机测控技术、电力电子技术的综合运用。相对于目前广泛使用的能耗型负载，这种电子负载体积小、节省空间从而降低了系统供电的容量等级，不仅具有试验功能，还能将被试设备的输入功率无污染地反馈回电网，符合大功率场合应用的需要。

       电子负载由DC／DC直流变换器和DC／AC逆变器组成，如图1所示。DC／DC变换器完成从被试设备到DC／AC的直直变换，DC／AC逆变器检测电网同步信号，将被试电源输出的能量反馈回电网。可以看出，能量由电网经整个试验系统后馈回电网供系统循环使用，实际损耗主要是被试电源和负载模块的损耗。以通讯电源作被试电源为例，通讯电源的输出电压恒定，电网电压在一定范围内也近似恒定，通讯电源输出电流的大小直接正比于系统所模拟的功率的大小，即正比于交流侧电流的大小。因此，正确设置电子负载的给定电流大小和功率因数角，即可模拟阻性、阻感性等各种复杂的负载形式。

       全桥DC／DC变换器的常用控制方法是，采用PWM技术同时开通或关断斜对角的一对功率管，使其处于硬开关工作过程，通过改变变压器副边输出电压的占空比来调整输出直流电压的大小。功率管在电压不为零时开通和电流不为零时关断，因此，随着工作频率的提高，缺点越来越明显。首先，随着开关频率的提高，器件的开关损耗成正比上升，在器件总损耗中所占比重急剧增大，使系统效率降低，处理功率的能力减小。其次，功率器件开关过程导致的di／dt和du／dt会引起强烈的电磁干扰（EMI）噪声。另外，开关过程引起的Ldi／dt易使器件过压或过流，导致器件的损坏；同时，由于散热困难而阻碍了变换器体积的进一步减小。基于以上考虑，在所研制的电子负载中采用全桥软开关DC／DC变换器。

       2 系统设计

       2．1 DC／DC主电路软开关方案的选择

       近年来，人们针对全桥软开关变换器提出了不少拓扑，大致可分为ZVS，ZCS和ZVZCS三种策略。ZVS方式中，功率器件输出电容与变压器漏感谐振，器件在零电压状态下开通。但变压器副边整流管换流使输出电压发生占空比丢失，且滞后桥臂零不易实现ZVS。ZCS方式中，变压器原边电流复位，器件在零电流状态下关断，但谐振电容电压换向使输出电流发生占空比丢失，且滞后桥臂较难实现ZCS。电子负载中，DC／DC为低压大电流的升压变换，特点是变压器原边输入电流和副边输出电压很大，所以，这两种方式都会造成系统效率的严重降低，是不可接受的。ZVZCS变换策略则可避免上述两方式固有的缺陷。本设计的DC／DC变换器主电路原理如图2所示。

       本设计是用在变压器副边并联储能电容C1，C2的方法来实现原边电流的复位〔1〕，如图3所示，共有六种工作模式：

       模式0：（t2，t3）区间。在t2时刻导通Q4，变压器漏感Lk与C1，C2谐振使C1，C2通过D7充电，由于D5，D6的箝位作用，C1，C2充电至V2，能量由变压器原边流向C1，C2和负载。

       模式1：（t3，t4）区间。Q1，Q2导通，能量由变压器原边流向负载。

       模式2：（t4，t5）区间。在t4时刻关断Q1，由于Cp1上的电压为零，Q1为零电压关断，此后Cp1充电，Cp3放电，V1减小，当变压器副边电压小于V2时，C1，C2开始放电。能量由C1，C2和变压器原边流向负载。

       模式3：（t5，t7）区间。Cp3放电完毕，D3导通，此时导通Q3，由于D3的箝位作用，Q3为零电压开通。V1减小，C1，C2继续放电，变压器副边二极管整流桥反偏，变压器副边电流为零，原边只有很小的励磁电流，近似于开路。负载电流流过C1，C2和续流二极管，变压器原副边没有能量的联系。

       模式4：（t7，t8）区间。在t7时刻关断Q4，由于变压器原边电流近似为零，Q4为零电流关断。C1，C2放电完毕后，负载电流只流过续流二极管，变压器原副边电流仍近似为零。

       模式5：（t8，．）区间。在t8时刻导通Q2，由于变压器原边电流近似为零，Q2为零电流开通。变压器原边电流反向，重复模式0，下半个周期开始。

       2．2 控制电路设计

       2．2．1 控制原理

       系统控制原理见图3〔2〕。（t2，t4）期间，Q1和Q2导通，变压器原边电压V ab为Vin，（t8，t10）期间，Q2和Q3导通，变压器原边电压为－Vin。由图可见，输出电压的大小取决于Q1、Q3和Q2、Q4的导通时间，即相移的大小；偏磁产生的原因是两对功率管导通时间存在差异及管压降不同，所以，同样可通过改变功率管的导通时间来加以补偿。例如，若输出电压偏低，则Q2、Q4左移，反之右移，移动范围如图中阴影面积所示，t6，t8和t12，t13分别为Q2、Q4移动的下限和上限。若检测变压器原边电流中存在正直流分量，则Q1、Q3不变，Q4下降沿左移，脉宽变小；Q2、Q4互补导通，Q2上升沿相应左移，脉宽变大，二者脉宽之和不变，结果是Q2、Q3导通时间大于Q1、Q4导通时间，起到了消除偏磁的效果。

       2．2．2 控制系统硬件设计

       目前的移相控制方式中，普遍使用的是基于3875芯片的PWM脉冲发生电路，其原理是将变换器输出电压采样后与给定电压比较，根据比较结果调节触发脉冲，使输出直流电压控制在给定范围内。这种方法的特点是硬件电路简单，使用方便。缺点是必须借助相应的硬件电路才能抑制逆变变压器单向偏磁所引起的饱和问题。然而，由控制原理可以看出，利用高速微处理器对逆变桥功率管的开关进行实时控制完全可实现以上功能。本文讨论的基于DSP的PWM移相控制电路，可采取多种控制策略，结构简单，可靠性高，能最大限度地节省硬件，能编程实现不同的控制策略，十分灵活。

       控制系统由脉冲发生电路，检测电路和显示电路构成，如图4所示。数字信号处理芯片TMS320F240用作控制核心。TMS320F240是TI公司为满足控制应用而设计的，它有高速信号处理和数字控制功能所必需的体系结构特点，而且它有为电机控制应用提供单片解决方案所必需的外围设备。TMS320F240的指令执行速度是20MIPS，这种高性能使较为复杂的控制算法可以实时执行。其内部集成了16K的FLASHEEPROM，无须扩展程序存储器。LEM模块对变压器原边电流i1进行采样，经信号调整电路滤波，滞环比较，结果为电平信号作为DSP输入，消除偏磁；过压、过流恒温等物理量经故障信号传感器、故障检测及调整电路转化为电平信号送给DSP，进行相应的控制。死区由4098硬件产生，保证控制的可靠性。

       2．3 控制电路软件设计

       设置了五个中断：T1定时器中断，CMP1、CMP2、CMP3三个比较中断和PDPint一个保护中断。T1定时器中断用于调整变换频率，CMP1、CMP2、CMP3三个比较中断用于调整输出电压和控制偏磁，PDPint电源保护中断保证当系统处于非正常工作状态时可以紧急停机。流程如图5所示。

       3 实验结果及结论

       图6为调制频率为20kHz时的实验波形。图6（a）中，通道1为Q1两端的电压波形，通道2为相应的触发脉冲。可以看出，实现了Q1的零电压开通和关断，Q3同。图6（b）中，通道1为变压器原边电流，通道2为Q4的触发脉冲。可以看出，实现了Q4的零电流开通和关断，Q2同。此外，经实验验证，本方案具有响应速度快，控制灵活可靠的优点。经过测试，变换器的效率达到87％，比传统的硬开关全桥DC／DC逆变器提高了4％，效果比较理想。

       本文摘自《电子工程师》

逆变器的简单工作原理

       逆变器是一种DC to AC的变压器，它其实与转化器是一种电压逆变的过程。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。

       输入接口部分：输入部分有3个信号，12V直流输入VIN、工作使能电压ENB及Panel电流控制信号DIM。VIN由Adapter提供，ENB电压由主板上的MCU提供，其值为0或3V，当ENB=0时，逆变器不工作，而ENB=3V时，逆变器处于正常工作状态。

       而DIM电压由主板提供，其变化范围在0～5V之间，将不同的DIM值反馈给PWM控制器反馈端，逆变器向负载提供的电流也将不同，DIM值越小，逆变器输出的电流就越大。电压启动回路：ENB为高电平时，输出高压去点亮Panel的背光灯灯管。

       PWM控制器：有以下几个功能组成：内部参考电压、误差放大器、振荡器和PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出晶体管。

       直流变换：由MOS开关管和储能电感组成电压变换电路，输入的脉冲经过推挽放大器放大后驱动MOS管做开关动作，使得直流电压对电感进行充放电，这样电感的另一端就能得到交流电压。

       LC振荡及输出回路：保证灯管启动需要的1600V电压，并在灯管启动以后将电压降至800V。

       输出电压反馈：当负载工作时，反馈采样电压，起到稳定I逆变器电压输出的作用。

扩展资料：

       逆变器的特点

       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。

       逆变器的工作效率

       逆变器在工作时其本身也要消耗一部分电力，因此，它的输入功率要大于它的输出功率。逆变器的效率即是逆变器输出功率与输入功率之比，即逆变器效率为输出功率比上输入功率。如一台逆变器输入了100瓦的直流电，输出了90瓦的交流电，那么，它的效率就是90%。

       百度百科-逆变器

什么是逆变器？

       逆变器是一种DC to AC的变压器，它其实与转化器是一种电压逆变的过程。

       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。

       作用

       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）。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。

       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。处在一个“移动”的时代，移动办公，移动通讯，移动休闲和娱乐。

       以上内容参考：百度百科-逆变器

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