怎样知道逆变器的波形



一文看懂逆变器的17种主要类型

逆变器是将直流电转换为交流电的装置，其类型多样，以下是逆变器的17种主要类型：

按输入源区分：

电压源逆变器：处理恒定直流电压，输出电压由内部开关器件控制。电流源逆变器：处理恒定直流电流，电流不受负载影响。

按输出相位区分：

单相逆变器：适合低负载，标称电压从120V到765kV不等。三相逆变器：提供三相平衡的电流，适合高负载。

按换向技术区分：

线路换向逆变器：在电流零特性时实现换向。强制换向逆变器：需要外部源辅助整流。

按连接方式区分：

串联逆变器：多个逆变器串联连接。并联逆变器：多个逆变器并联连接。桥式逆变器：包括半桥、全桥和三相桥式，各自对应不同的负载条件和工作原理。

按操作模式区分：

独立逆变器：独立于电网运行。并网逆变器：能向电网供电。双峰逆变器：独立与并网模式的结合，灵活应对不同的能源需求。

按输出波形区分：

方波逆变器：输出波形为方波。准正弦波逆变器：输出波形接近正弦波，但有一定失真。纯正弦波逆变器：输出波形为理想的正弦波，但成本较高。多电平逆变器：提供更平滑的波形，是许多实际应用的首选。

这些类型反映了逆变器在不同应用场景中的适应性和效率，选择哪种类型取决于负载需求、电源特性以及对输出波形质量的要求。

逆变器的工作原理是怎样的？

PWM（脉宽调制）技术通过高分辨率计数器调制方波信号的占空比，实现对模拟信号的电平模拟。在PWM信号中，直流供电以一系列通断脉冲的形式加到模拟负载上，只要带宽足够宽，任何模拟值都可以通过PWM进行精确编码。例如，正弦波可以通过一系列等幅不等宽的脉冲来近似，这些脉冲宽度按正弦规律变化，中点重合，面积相等。SPWM（正弦波PWM）波形是一种脉冲宽度按正弦规律变化，且与正弦波等效的PWM波形。

PWM逆变器的三相功率级用于驱动三相无刷直流电机。为确保电机正常工作，电场必须与转子磁场之间的角度接近90度。通过六步序列控制，产生6个定子磁场向量，这些向量根据指定的转子位置进行改变。霍尔效应传感器用于检测转子位置，以提供6个步进电流给转子。功率级使用6个可以按特定序列切换的功率MOSFET来实现这一点。在常用的切换模式中，MOSFET Q1、Q3和Q5进行高频切换，而Q2、Q4和Q6进行低频切换。

例如，当低频MOSFET Q2、Q4和Q6开启且高频MOSFET Q1、Q3和Q5处于切换状态时，会形成一个功率级。电流将流经Q1、L1、L2和Q4。当Q1关闭时，电感产生的额外电压会导致体二极管D2正向偏置，允许续流电流流过。当Q1开启，体二极管D2反向偏置，电流流经二极管，从N-epi到P+区，即从漏极到源极。为了改善体二极管的性能，研究人员开发了具有快速恢复特性的MOSFET，其反向恢复峰值电流较小。

在PWM逆变器电路中，电阻R2和电容C1用于设置集成电路内部振荡器的频率，而R1用于微调频率。IC的引脚14和11分别连接到驱动晶体管的发射极和集电极终端，同时引脚13和12连接到晶体管的集电极。引脚14和15输出180度相位差的50赫兹脉冲列车，用于驱动后续晶体管阶段。

当引脚14为高电平时，晶体管Q2导通，进而使Q4、Q5、Q6从+12V电源连接到上半部分变压器T1，产生220V输出波形的上半周期。同理，当引脚11为高电平时，Q7、Q8、Q9导通，通过变压器T2产生下半周期电压，从而形成完整的220V输出波形。在变压器T2的输出，电压通过桥式整流器D5整流，并提供给误差放大器的反相输入端PIN1。比较内部参考电压后，误差电压调节引脚14和12的驱动信号的占空比，以调整输出电压。

电阻R9用于调节逆变器输出电压，因为它直接控制输出电压误差放大器部分的反馈量。二极管D3和D4作为续流二极管，保护晶体管在变压器T2初级侧产生的电压尖峰。R14和R15限制Q7的基极电流，R12和R13防止意外的开关ON下拉电阻。C10和C11用于绕过变频器输出噪声，而C8是稳压IC 7805的滤波电容。电阻R11限制通过LED指示灯D2的电流。

怎样知道逆变器是不是正弦波

可以利用示波器观察逆变器电压的图像是正弦波还是方波。这是最直接的方法。还可以根据特点来判断：正弦波逆变器输出的是同我们日常使用的电网一样甚至更好的正弦波交流电，因为它不存在电网中的电磁污染。

方波逆变器输出的则是质量较差的方波交流电，其正向最大值到负向最大值几乎在同时产生，这样，对负载和逆变器本身造成剧烈的不稳定影响。

同时，其负载能力差，仅为额定负载的40－60％，不能带感性负载.如所带的负载过大，方波电流中包含的三次谐波成分将使流入负载中的容性电流增大，严重时会损坏负载的电源滤波电容。

输入电路

逆变器的输入通常是直流电(或市电经过整流滤波得到的直流电)，这些直流电包括直流电网、蓄电池、光伏电池以及其他方式得到的直流电。通常这些电能不能直接作为逆变器输入侧电压，而是通过一定的滤波电路和EMC电路之后才作为逆变器的输入。 

逆变器主电路是由功率开关器件组成的功率变换电路，主电路的结构形式分很多种，不同的输入输出条件下，主电路形式也不相同，每种功率变换电路都有它的优缺点，在实际设计中应考虑最合适的电路拓扑作为主电路结构。

以上内容参考：百度百科-正弦波逆变器

逆变器，所说的正弦波是什么意思?

逆变器所说的正弦波，是指逆变器输出的一种特定波形的交流电，其波形呈现数学上的正弦曲线。以下是关于正弦波的详细解释：

波形特性：正弦波是频率单一的信号，其波形是一个平滑的、周期性的曲线，类似于数学中的正弦函数图像。这种波形代表着最纯净的电能形式。电能质量：正弦波逆变器输出的电能质量高，稳定性强，能够完美驱动各种类型的负载，包括精密电子设备和大型工业设备。与日常电网相比，正弦波逆变器输出的电能甚至更为纯净，因为它避免了电网中常见的电磁污染问题。应用范围：正弦波逆变器在广泛的领域中得到应用，如微机系统、通信设备、家用电器、航空、应急电源系统以及太阳能和风能发电等需要可靠备用电源的场合。作为应急电源系统的核心组件，正弦波逆变器确保了在断电时的电力供应质量。

综上所述，正弦波是逆变器输出的一种高质量、高稳定性的交流电波形，其应用广泛，能满足大部分日常用电需求。

逆变器输出的是正弦波还是方波？

纯正弦波的才能称为正弦波，所谓修正正弦波更接近于方波。纯正弦波逆变器可以驱动常见的任何可以接入市电的设备，而修正正弦波对负载有很多限制，比如带电阻类负载（白炽灯、电炉（电磁炉除外）等负载）是没问题的，但电容类负载（比如充电的LED手电筒）在脉冲的边沿会出现冲击电流，导致电容类负载在修正正弦波供电时极易损坏，电感类负载（使用电动机的电器）工作也会出现异常。

这个我以前做过专门的测试，下面照片中示波器的图像就是逆变器的输出波形，由于输出电压较高，已经在示波器探头上使用电阻进行100:1的分压。

下面中这个就是纯正弦波逆变器的输出波形：

下面这个中的示波器图像是修正正弦波逆变器输出的所谓“修正正弦波”：

逆变器怎样选择？

逆变器的选择需要考虑以下几个方面：

1. 额定容量：逆变器的额定容量应该满足您的需求，以满足最大负荷下设备对电功率的要求。对于以单一设备为负载的逆变器，其额定容量的选取较为简单。当用电设备为纯阻性负载或功率因数大于0.9时，选取逆变器的额定容量为用电设备容量的1.1-1.15倍即可。

2. 波形：逆变器大体可分两种，一种是正弦波，一种是方波。正弦波输出的波形就如同我们用的市电一样的波，但它输出的波形要比市电的好，所以这种产品的对于所有的用电设备都合适。但它的价格较高。一般用于高精密设备、探测、研发、军事等地方多。而对于家电，我们也不必用哪么高要求的机器，所以这种产品在市面上并不多，一般是买家定做的多 。

3. 抗容性和感性负载冲击能力：逆变器还应具有抗容性和感性负载冲击的能力。

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