逆变器输入支撑电容

[三电平逆变器的主电路结构及其工作原理] 三电平逆变器工作原理

       三电平逆变器的主电路结构及其工作原理

        所谓三电平是指逆变器交流侧每相输出电压相对于直流侧有三种取值，正端电压(+Vdc/2)、负端电压(-Vdc/2)、中点零电压(0)。二极管箱位型三电平逆变器主电路结构如图所示。逆变器每一相需要4个IGBT开关管、4个续流二极管、2个箱位二极管;整个三相逆变器直流侧由两个电容C1、C2串联起来来支撑并均衡直流侧电压，C1=C2。通过一定的开关逻辑控制，交流侧产生三种电平的相电压，在输出端合成正弦波。

        三电平逆变器的工作原理

        以输出电压A相为例，分析三电平逆变器主电路工作原理，并假设器件为理想器件，不计其导通管压降。定义负载电流由逆变器流向电机或其它负载时的方向为正方向。

        (l) 当Sa1、Sa2导通，Sa3、Sa4关断时，若负载电流为正方向，则电源对电容C1充电，电流从正极点流过主开关Sa1、Sa2，该相输出端电位等同于正极点电位，输出电压U=+Vdc/2;若负载电流为负方向，则电流流过与主开关管Sa1、Sa2反并联的续流二极管对电容C1充电，电流注入正极点，该相输出端电位仍然等同于正极点电位，输出电压U=+Vdc/2。通常标识为所谓的“1”状态，如图所示。

        “1”状态 “0”状态

        “-1”状态

        (2) 当Sa2、Sa3导通，Sa1、Sa4关断时，若负载电流为正方向，则电源对电容C1充电，电流从O点顺序流过箱位二极管Da1，主开关管Sa2:，该相输出端电位等同与0点电位，输出电压U=O;若负载电流为负方向，则电流顺序流过主开关管Sa3和箱位二极管Da2，电流注入O点，该相输出端电位等同于O点电位，输出电压U=0，电源对电容C2充电。即通常标识的“0”状态，如图所示。

        (3) 当Sa3、Sa4导通，Sa1、Sa2关断时，若负载电流为正方向，则电流从负极点流过与主开关Sa3、Sa4反并联的续流二极管对电容C2进行充电，该相输出端电位等同于负极点电位，输出电压U=-Vdc/2;若负载电流为负方向，则电源对电容C2充电，电流流过主开关管Sa3、Sa4注入负极点，该相输出端电位仍然等同于负极点电位，输出电压U=-Vdc/2。通常标识为“-1”状态，如图所示。

        三电平逆变器工作状态间的转换

        相邻状态之间转换时有一定的时间间隔，称之为死区时间 (DeadTime)，即从“l”到“0”的过程是:先关断Sa1，当一段死区时间后Sal截止，然后再开通Sa3;从“0”到“-1”的过程是:先关断Sa2，当一段死区时间后Sa2截止，再开通Sa4。“-l”到“0”以及“0”到“l”的转换与上述类似。

        如果在Sa1，没有完全被关断时就开通Sa3，则Sa1、Sa2、Sa3串联直通，从而直流母线高压直接加在Sa4上，导致Sa4毁坏。所以在开关器件的触发控制上，一定的死区时间间隔是必要的。

        同时需要注意的是，这三种状态间的转换只能在“1”与“0”以及“0”与“-1”之间进行。决不允许在“1”与“-1”之间直接转换，否则在死区时间里，一相四个开关容易同时连通，从而将直流母线短接，后果十分严重。同时，这样操作也会增加开关次数，导致开关损耗的增加。所以，“1”和“-1”之间的转换必须以“0”为过渡。

电动车驱动电机的大脑—电控

       电动汽车的驱动电机控制器是整个汽车驱动系统的控制核心，主要有三大功能：

       1. 直流电转交流电，控制电机的转速和扭矩：新能源汽车工作时，在整车驱动系统层面，驾驶动作触发整车控制器VCU下达指令，通过CAN总线传给驱动电机控制器，电机控制器会将电池输送来的直流电转化为交流电，同时控制电流的频率和大小，以此控制电机的转速和扭矩输出。

       2. 交流电转直流电，能量回收：整车在减速刹车时，电机会产生感应交流电，电机控制器可以把交流电转化为直流电，储存到电池中，增加整车的续航。

       3. 旋变和热管理等控制：在动力系统内部，控制器对电机实现调用驱动，是基于由 IGBT 导通的三个定子线圈。而电机所配的旋变会记录下转子位置，经电机控制器解码后，精确实现相应 IGBT 的导通。同时，电机和电机控制器的实时温度通过电机控制器传递给整车控制器VCU，从而控制热管理系统对电机和控制器进行冷却。

       电机控制器主要由逆变器（主要部件是 IGBT 功率模块）、逆变驱动电路、控制电路、直流支撑电容、滤波器、壳体等组成，其中IGBT占整个控制器成本的40-50%。

       逆变器是电机控制器的核心，其关键部件是IGBT（绝缘栅双极晶体管）功率模块，具体可以参考《电动汽车的心脏IGBT》一文，它可以将电池包提供的直流电转化成交流电，来驱动电机工作，也可以将交流电转化为直流电，进行能量回收，目前主流供应商为英飞凌、安森美、ST等国外厂商，国内目前做的比较好的有中车、斯达、士兰微等，但是跟国外厂商相比，还有一定差距。

       电机控制器的硬件通常分为控制板和驱动板，也有一些厂家是二合一的集成板，上图中就是二合一的集成版，控制板主要包括主控芯片、CAN网络、采样电路、旋变电路和电源电路等组成, 可以控制功率模块按照整车控制器要求工作。

       直流支撑电容可以简单理解成一个储存电荷的容器，利用其电压不能突变的特性，当有毛刺电流流入时，可以将其储存吸收掉，不会造成母线电压突变。

       滤波器可以防止控制器内部的IGBT的开关产生的干扰信号，通过直流线束传导至外部，对外部造成电磁波辐射。一般为LC低通滤波，通过在母线上设置共模电感和电容，将IGBT产生的辐射储存在电感和电容中。

直流支撑电容器的电力电子电路中作用介绍

       2.吸收来自于逆变器向“DC-Link”索取的高幅值脉动电流，阻止其在“DC-Link”的阻抗上产生高幅值脉动电压，使直流母线上的电压波动保持在允许范围。

       3.防止来自于“DC-Link”的电压过冲和瞬时过电压对IGBT的影响。

直流支撑电容

       直流支撑电容器，现主要采用聚丙烯薄膜介质直流支撑电容器，其具有耐电压高、耐电流大、低阻抗、低电感、容量损耗小、漏电流小、温度性能好、充放电速度快、使用寿命长（约10万小时）、安全防爆稳定性好、无极性安装方便等优点。被广泛应用于电力电子行业。

       直流支撑电容器在逆变电路中主要是对整流器的输出电压进行平滑滤波。防止来自于“DC-Link”的电压过冲和瞬时过电压对IGBT的影响。吸收来自于逆变器向“DC-Link”索取的高幅值脉动电流，阻止其在“DC-Link”的阻抗上产生高幅值脉动电压，使直流母线上的电压波动保持在允许范围。

直流支撑电容器的应用场合

       1、电源电路中：在电源电路中，直流支撑电容器通常用于滤波、稳压和去纹波等方面。电源电路中，直流支撑电容器通常被安装在整流电路输出端和负载输入端之间，以平衡电压波动，并消除交流波纹。

       2、逆变电路中：在直流变交流的逆变电路中，直流支撑电容器通常用于平衡输出电压、抑制杂波和调整功率因数等方面。在逆变电路中，直流支撑电容器通常被安装在输出变压器中，以平衡逆变器输出电压及减小交流电压的杂波。

       3、变频器中：在交流电动机调速系统中，变频器由电源、逆变器和整流器组成。直流支撑电容器主要用于直流电源电容平衡，并防止地线干扰。变频器中，直流支撑电容器通常被安装在电路的输入端，以防止高频谐波、电源波纹和噪声等。

12v转220v逆变器不通电了怎么回事啊

       可能：

       查进电支撑电容，量一下是不是真的只有9V，如果是，电容坏了

       电容没坏就得查电路板的电压检测回路，这个难度比较大，需要电路板的图纸

       如果这个回路也没坏，那就要换个控制芯片了。

       先想到三点，你看看

光伏逆变器的核心组成模块有哪些？

       光伏逆变器的核心组成模块主要包括以下几部分：

       1. 直流-直流（DC-DC）转换器：此模块主要是针对来自太阳能面板的电压进行控制，以保证其工作在最大功率点（Maximum Power Point，简称MPP）附近，获取尽可能高的能源利用率。这个过程也被称为最大功率点跟踪（MPPT）。

       2. 直流-交流（DC-AC）转换器：此模块负责将最大功率点跟踪后的直流电转换为可以供给电网使用或家用电气设备使用的交流电。

       3. 滤波器：此模块主要用于滤除转换过程中产生的高频谐波，保证输出交流电的质量。

       4. 控制系统：逆变器的核心部分之一，负责整个逆变器的运行控制，包括最大功率点跟踪（MPPT）、保护功能的实现、与电网之间的无缝对接以及和用户或者运维人员的通信接口等功能。

       5. 保护系统：对于过温、过压、过载、短路以及反向电流等异常情况，逆变器都设有相应的保护功能，保证设备和人员的安全。

       6. 电网适配模块：主要负责与电网的无缝连接，包括反馈方案使得逆变器可以在失网或者电网故障的情况下正确地断开连接。

       以上这些部分共同构成了光伏逆变器的核心组成，其中每个模块都扮演着至关重要的角色。

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