高频逆变器结构原理

逆变器工作原理 看看这专业的解释

       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。下面让我们来深入的了解逆变器工作原理。

一、逆变器工作原理

       1、全控型逆变器工作原理：为通常使用的单相输出的全桥逆变主电路，交流元件采用IGBT管Q11、Q12、Q13、Q14。并由PWM脉宽调制控制IGBT管的导通或截止。

       当逆变器电路接上直流电源后，先由Q11、Q14导通，Q1、Q13截止，则电流由直流电源正极输出，经Q11、L或感、变压器初级线圈图1-2，到Q14回到电源负极。当Q11、Q14截止后，Q12、Q13导通，电流从电源正极经Q13、变压器初级线圈2-1电感到Q12回到电源负极。此时，在变压器初级线圈上，已形成正负交变方波，利用高频PWM控制，两对IGBT管交替重复，在变压器上产生交流电压。由于LC交流滤波器作用，使输出端形成正弦波交流电压。

       当Q11、Q14关断时，为了释放储存能量，在IGBT处并联二级管D11、D12，使能量返回到直流电源中去。

       2、半控型逆变器工作原理：半控型逆变器采用晶闸管元件。改进型并联逆变器的主电路如图4所示。图中，Th1、Th2为交替工作的晶闸管，设Th1先触发导通，则电流通过变压器流经Th1，同时由于变压器的感应作用，换向电容器C被充电到大的2倍的电源电压。按着Th2被触发导通，因Th2的阳极加反向偏压，Th1截止，返回阻断状态。这样，Th1与Th2换流，然后电容器C又反极性充电。如此交替触发晶闸管，电流交替流向变压器的初级，在变压器的次级得到交流电。

       在电路中，电感L可以限制换向电容C的放电电流，延长放电时间，保证电路关断时间大于晶闸管的关断时间，而不需容量很大的电容器。D1和D2是2只反馈二极管，可将电感L中的能量释放，将换向剩余的能量送回电源，完成能量的反馈作用。

二、逆变器分类详解

       1、按逆变器输出交流电能的频率分，可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为50～60Hz的逆变器;中频逆变器的频率一般为400Hz到十几kHz;高频逆变器的频率一般为十几kHz到MHz。

       2、按逆变器输出的相数分，可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。

       3、按照逆变器输出电能的去向分，可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器，称为有源逆变器;凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。

       4、按逆变器主电路的形式分，可分为单端式逆变器，推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。

       5、按逆变器主开关器件的类型分，可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆变器和“全控制”逆变器两大类。前者，不具备自关断能力，元器件在导通后即失去控制作用，故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类;后者，则具有自关断能力，即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制，故称之为“全控型”，电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管(IGBT)等均属于这一类。

       6、按直流电源分，可分为电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器(CSI)。前者，直流电压近于恒定，输出电压为交变方波;后者，直流电流近于恒定，输也电流为交变方波。

       7、按逆变器输出电压或电流的波形分，可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。

       8、按逆变器控制方式分，可分为调频式(PFM)逆变器和调脉宽式(PWM)逆变器。

       9、按逆变器开关电路工作方式分，可分为谐振式逆变器，定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。

       10、按逆变器换流方式分，可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。

以上对逆变器工作原理及分类进行了详解，希望对你的理解能有帮助。更多请持续关注土巴兔装修网。

这个逆变器的工作原理？

       给你参考一下

       首先 直流电压分两路 一给前级IC供电产生一个KHZ级的控制信号 一路到前级功率管 由控制信号推动功率管不断开关使高频变压器初级产生低压的高频交流电（此时的交流电虽然电压低，但是频率相当高，目的就是为了能让变压器后级产生一个高的电压，前级的频率和后级输出的电压成正比，当然也要在功率管所能承受的频率范围） 通过高频变压器输出高频交流电再经过快速恢复二极管全桥整流输出一个高频的几百V直流电到后级功率管 然后再由后级IC产生50HZ左右的控制信号来控制后级的功率管工作然后输出220V50HZ的交流电当然一个完整的逆变器还需要一些保护电路 比如过载保护 温度保护 高低输入电压保护 和滤波电路 高频电路里的滤波也相当重要 应为高频容易产生一些干扰和寄生耦合 所以需要滤波电路来滤除这些因素的影响来增加电路的稳定性

高频逆变器的介绍

       高频逆变器通过高频DC/AC变换技术，将低压直流电逆变为高频低压交流电，然后经过高频变压器升压后，再经过高频整流滤波电路整流成通常均在300V以上的高压直流电，最后通过工频逆变电路得到220V工频交流电供负载使用。高频逆变器的优缺点：高频逆变器采用的是体积小，重量轻的高频磁芯材料，从而大大提高了电路的功率密度，使得逆变电源的空载损耗很小，逆变效率得到了提高。通常高频逆变器峰值转换效率达到90%以上。但是其也有显著缺点，高频逆变器不能接满负荷的感性负载，并且过载能力差。

工频逆变器的双向电流形式的原理

       其原理主要包括以下几个方面：

       1、逆变器的输出端采用全桥电路结构。全桥电路包括4个开关管和4个二极管，通过对开关管的控制，可以实现电流在正向和反向两个方向的流动。

       2、逆变器的输出端采用LCL滤波器。LCL滤波器由电感、电容和电阻组成，可以有效地滤除高频噪声和谐波，使逆变器的输出电流形式更为稳定。

       3、逆变器的控制系统采用先进的DSP控制技术。DSP控制器可以实时监测逆变器的输出电流，对开关管进行精细的控制，从而实现电流在正向和反向两个方向的流动。

详解逆变器工作原理

       整流器用于将交流电转换为直流电，而逆变器刚好完成与其相反的功能，用于将直流电转换为交流电，那么逆变器工作原理是什么呢与整流器是否刚好相反呢接下来，小编将为您解读逆变器工作原理。

       何为逆变器

       逆变器（inverter，又称变流器、反流器，或称反用换流器、电压转换器）是一个利用高频电桥电路将直流电变换成交流电的电子器件，其目的与整流器相反。可将12V或24V的直流电转换成230V、50Hz交流电或其它类型的交流电。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

       它广泛适用于空调、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。在国外因汽车的普及率较高外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。通过点烟器输出的车载逆变是20W、40W、80W、120W到150W功率规格。再大一些功率逆变电源要通过连接线接到电瓶上。把家用电器连接到电源转换器的输出端就能在汽车内使用各种电器。

       逆变器工作原理

       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。

       一、逆变电路

       在逆变器的工作过程中，逆变电路起到了最关键的作用(将直流电转换为三相交流电)，在逆变电路的工作过程中，逆变桥又完成了关键的功能。逆变桥通过掌控其上桥、下桥功率开关器件的导通或断开状态，使得在输出端U、V、W三相上得到相位互差120°的三相交流电。

       二、控制电路

       虽说在逆变器的工作过程中逆变电路起到关键作用，但仍离不开控制电路的控制，没有控制电路的逆变器就如没有大脑的人类一样，空有躯壳，没有思想。控制电路用于向各模块发送指令并控制其协调运作。

       三、滤波电路

       逆变器的最终目的是要输出交流电信号，其要保证输出信号是所需信号且不失真，因此在逆变器中加入滤波电路。滤波电路在逆变器中主要做善后工作，用于滤除不需要的信号，抑制最终输出信号中噪声和干扰信号的出现。

高频逆变器中如何绕制高频变压器的线圈

       高频线圈在逆变器中的工作原理是，高频逆变器中高频变压器的绕制包括两方面：

       第一是：要注意每个绕组要采用多股细铜线并在一起绕,不要采用单根粗铜线,因为高频交流电有集肤效应。

       所谓集肤效应,简单地说就是高频交流电只沿导线的表面走,而导线内部是不走电流的(实际是越靠近导线中轴电流越弱,越靠近导线表面电流越强)。高频线圈采用多股细铜线并在一起绕,实际就是为了增大导线的表面积,从而更有效地使用导线。例如初级的3T+3T,你如果用直径2.50mm的单根漆包线,导线的截面积为4.9平方毫米,而如果用直径0.41mm的漆包线(单根截面积0.132平方毫米)38根并绕,总的截面积也达到要求。这种导线方法有两种

       第一种方法导线的表面积为:单股导线截面周长×股数×绕组总长度=2.5×3.14×1×L=7.85L,第二种方法导线的表面积为:单股导线截面周长×股数×绕组总长度=0.41×3.14×38×L=48.92L,第二种方法导线的表面积大得多，因为后者是前者的48.92L/7.85L=6.2倍。导线有效使用率更高,电流更通畅,并且因为细导线较柔软,更好绕制，次级75T高压绕组用3~5根并绕即可。

       第二是：高频逆变器中高频变压器最好采用分层、分段绕制法,这种绕法主要目的是减少高频线圈的漏感和降低分布电容。

       例如高频变压器的线圈的绕法,初级分两层,次级分三层三段，具体是:

       1、绕次级高压绕组第一段，接好引出线(头),先用5根并绕次级高压绕组25T,线不要剪断,然后包一层绝缘纸(绝缘纸要薄,包一层即可,否则由于以下多次要用到绝缘纸,有可能容不下整个线包),准备绕初级低压绕组的一半。

       2、绕初级低压绕组的一半，预留引出线(头),注意是预留,因为后面要统一并接后再接引出线,以下初级用“预留”一词时同理.用19根并绕3T,预留中心抽头,再并绕3T,预留引出线(尾),线剪断.在具体操作时这里还有一个技巧,即由于股数多,19股线一次并绕不太方便,扭矩张力也大,就可以分做多次,如这里可分做三次,每次用线6到7股,这样还可绕得更平整.注意三次的头、中、尾放在一起,且绕向要相同，然后又包一层绝缘纸,准备绕次级高压绕组第二段。

       3、绕次级高压绕组第二段.将前面没有剪断的次级高压绕组线翻转上来(注意与前面的初级绕组线不要相碰,必要时可用绝缘纸隔开),又并绕25T,注意绕向要与前面的第一段相同,线仍不剪断.又包一层绝缘纸,准备绕初级低压绕组的另一半。

       4、绕初级低压绕组的另一半，再按步骤2同样的方法绕一次初级低压绕组,注意绕向要与前面的一半相同.同样线剪断,包一层绝缘纸,准备绕次级高压绕组第三段。

       5、绕次级高压绕组第三段，再按步骤3提示的方法绕完剩下的次级高压绕组25T,仍注意绕向与前面的两段相同。接好引出线(尾),线剪断。至此,所有的绕组都绕完了。

       6、合并初级低压绕组，将前面两次绕的初级低压绕组,头与头并接,中心抽头与中心抽头并接,尾与尾并接(这样绕组匝数仍是3T+3T,而总的并线为38根),接好引出线,即得到初级低压绕组的头、中、尾三个引出端.最后缠一层绝缘胶带,至此线包制作完成。

逆变器原理图讲解

       逆变器原理如下：1、当逆变器电路接上直流电源后，先由Q11、Q14导通，Q1、Q13截止；2、电流由直流电源正极输出，经Q11、L或感、变压器初级线圈到Q14回到电源负极；3、当Q11、Q14截止后，Q12、Q13导通，电流从电源正极经Q13、变压器初级线圈电感到Q12回到电源负极；4、此时，在变压器初级线圈上，已形成正负交变方波，利用高频PWM控制，两对IGBT管交替重复，在变压器上产生交流电压；5、由于LC交流滤波器作用，使输出端形成正弦波交流电压。当Q11、Q14关断时，为了释放储存能量，在IGBT处并联二级管D11、D12，使能量返回到直流电源中去。

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