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時間 : 2024-12-17
逆變器是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉變成交流電(一般為220V,50Hz正弦波)。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。下面讓我們來深入的了解逆變器工作原理。
一、逆變器工作原理
1、全控型逆變器工作原理:為通常使用的單相輸出的全橋逆變主電路,交流元件采用IGBT管Q11、Q12、Q13、Q14。并由PWM脈寬調制控制IGBT管的導通或截止。
當逆變器電路接上直流電源后,先由Q11、Q14導通,Q1、Q13截止,則電流由直流電源正極輸出,經Q11、L或感、變壓器初級線圈圖1-2,到Q14回到電源負極。當Q11、Q14截止后,Q12、Q13導通,電流從電源正極經Q13、變壓器初級線圈2-1電感到Q12回到電源負極。此時,在變壓器初級線圈上,已形成正負交變方波,利用高頻PWM控制,兩對IGBT管交替重復,在變壓器上產生交流電壓。由于LC交流濾波器作用,使輸出端形成正弦波交流電壓。
當Q11、Q14關斷時,為了釋放儲存能量,在IGBT處并聯二級管D11、D12,使能量返回到直流電源中去。
2、半控型逆變器工作原理:半控型逆變器采用晶閘管元件。改進型并聯逆變器的主電路如圖4所示。圖中,Th1、Th2為交替工作的晶閘管,設Th1先觸發導通,則電流通過變壓器流經Th1,同時由于變壓器的感應作用,換向電容器C被充電到大的2倍的電源電壓。按著Th2被觸發導通,因Th2的陽極加反向偏壓,Th1截止,返回阻斷狀態。這樣,Th1與Th2換流,然后電容器C又反極性充電。如此交替觸發晶閘管,電流交替流向變壓器的初級,在變壓器的次級得到交流電。
在電路中,電感L可以限制換向電容C的放電電流,延長放電時間,保證電路關斷時間大于晶閘管的關斷時間,而不需容量很大的電容器。D1和D2是2只反饋二極管,可將電感L中的能量釋放,將換向剩余的能量送回電源,完成能量的反饋作用。
二、逆變器分類詳解
1、按逆變器輸出交流電能的頻率分,可分為工頻逆變器、中頻逆器和高頻逆變器。工頻逆變器的頻率為50~60Hz的逆變器;中頻逆變器的頻率一般為400Hz到十幾kHz;高頻逆變器的頻率一般為十幾kHz到MHz。
2、按逆變器輸出的相數分,可分為單相逆變器、三相逆變器和多相逆變器。
3、按照逆變器輸出電能的去向分,可分為有源逆變器和無源逆變器。凡將逆變器輸出的電能向工業電網輸送的逆變器,稱為有源逆變器;凡將逆變器輸出的電能輸向某種用電負載的逆變器稱為無源逆變器。
4、按逆變器主電路的形式分,可分為單端式逆變器,推挽式逆變器、半橋式逆變器和全橋式逆變器。
5、按逆變器主開關器件的類型分,可分為晶閘管逆變器、晶體管逆變器、場效應逆變器和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)逆變器等。又可將其歸納為“半控型”逆變器和“全控制”逆變器兩大類。前者,不具備自關斷能力,元器件在導通后即失去控制作用,故稱之為“半控型”普通晶閘管即屬于這一類;后者,則具有自關斷能力,即無器件的導通和關斷均可由控制極加以控制,故稱之為“全控型”,電力場效應晶體管和絕緣柵雙權晶體管(IGBT)等均屬于這一類。
6、按直流電源分,可分為電壓源型逆變器(VSI)和電流源型逆變器(CSI)。前者,直流電壓近于恒定,輸出電壓為交變方波;后者,直流電流近于恒定,輸也電流為交變方波。
7、按逆變器輸出電壓或電流的波形分,可分為正弦波輸出逆變器和非正弦波輸出逆變器。
8、按逆變器控制方式分,可分為調頻式(PFM)逆變器和調脈寬式(PWM)逆變器。
9、按逆變器開關電路工作方式分,可分為諧振式逆變器,定頻硬開關式逆變器和定頻軟開關式逆變器。
10、按逆變器換流方式分,可分為負載換流式逆變器和自換流式逆變器。
以上對逆變器工作原理及分類進行了詳解,希望對你的理解能有幫助。更多請持續關注土巴兔裝修網。
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