逆变器方案

基于爱普特APT32F1023B的高安全性车载逆变器全国产MCU方案

在汽车电子化的浪潮中，车载逆变器作为关键组件的需求日益增长。爱普特推出的基于APT32F1023B的高安全性车载逆变器方案，以国产MCU为核心，展现出强大的市场竞争力。

这款逆变器通过APT32F1023B的精准控制，实现了11-15V输入、28.5A的高效转换，可输出110V-120V、60HZ、2.6A、300W交流电，同时配备两个5V、4.8A USB接口，充分满足车内设备的充电需求。其安全性能卓越，有效防止了设备过载导致的损害。

其核心MCU——APT32F1023B，是爱普特自主研发的32位高可靠性MCU，集成增强型PWM、高精度12位ADC等功能，具备宽电压适应、高信噪比和出色的电磁兼容性。这款芯片已在工业控制、触控家电、消费电子等领域取得广泛应用，成为国产替代和创新产品的优选方案。

爱普特的APT32F1023B因其出色的性能和品质，赢得了客户的广泛认可。如需深入了解这款车载逆变器方案或产品信息，欢迎直接联系爱普特微电子获取详细资料。

光伏发电站的逆变器怎么设置

太阳能光伏发电并网系统中的并网逆变器设置方式分为：集中式、主从式、分布式和组串式。

1、集中式

集中式并网方式适合于安装朝向相同且规格相同的太阳能电池方阵，在电气设计时，采用单台逆变器实现集中并网发电方案如图1所示。

对于大型并网光伏系统，如果太阳能电池方阵安装的朝向、倾角和阴影等情况基本相同，通常采用大型的集中式三相逆变器。

该方式的主要优点是：整体结构中使用光伏并网逆变器较少，安装施工较简单；使用的集中式逆变器功率大，效率较高，通常大型集中式逆变器的效率比分布式逆变器要高大约2%左右，对于9.3MWp光伏发达系统而言，因为使用的逆变器台数较少，初始成本比较低；并网接入点较少，输出电能质量较高。该方式的主要缺点是一旦并网逆变器故障，将造成大面积的太阳能光伏发电系统停用。

集中逆变一般用于大型光伏发电站（>10kW）的系统中，很多并行的光伏电池组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端，一般功率大的使用三相IGBT功率模块，功率较小的使用场效应晶体管，同时使用DSP来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流。

最大特点是系统的功率高，成本低。但受光伏电池组串匹配和部分遮影的影响，导致整个光伏系统的效率不高。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏电池单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制，以及开发新的逆变器的拓扑连接，以获得部分负载情况下的高的效率。

在SolarMax(索瑞·麦克)集中逆变器上，可以附加一个光伏电池阵列的接口箱，对每一串的光伏电池组串进行监控，如其中有一组光伏电池组串工作不正常，系统将会把这一信息传到远程控制器上，同时可以通过远程控制将这一串光伏电池停止工作，从而不会因为一串光伏电池串的故障而降低和影响整个光伏系统的工作和能量产出。

2、主从式

对于大型的光伏发电系统可采用主从结构，主从结构其实也是集中式的一种，该结构的主要特点是采用2～3个集中式逆变器，总功率被几个逆变器均分。在辐射较低的时候，只有一个逆变器工作，以提高逆变器在太阳能电池方阵输出低功率时候的工作效率；在太阳辐射升高，太阳能电池方阵输出功率增加到超过一台逆变器的容量时，另一台逆变器自动投入运行。

为了保证逆变器的运行时间均等，主从逆变器可以自动的轮换主从的配置。主从式并网发电原理如图2所示。主从结构的初始成本会比较高，但可提高光伏发电系统逆变器运行时的效率，对于大型的光伏系统，效率的提高能够产生较大的经济效益。

3、分布式

分布式并网发电方式适合于在安装不同朝向或不同规格的太阳能电池方阵，在电气设计时，可将同一朝向且规格相同的太阳能电池方阵通过单台逆变器集中并网发电，大型的分布式系统主要是针对太阳能电池方阵朝向、倾角和太阳阴影不尽相同的情况使用的。

分布式系统将相同朝向，倾角以及无阴影的光伏电池组件串成一串，由一串或者几串构成一个太阳能电池子方阵，安装一台并网逆变器与之匹配。分布式并网发电原理如图3所示。这种情况下可以省略汇线盒，降低成本；还可以对并网光伏发电系统进行分片的维修，减少维修时的发电损失。

分布式并网发电的主要缺点是：对于大中型的上百千瓦甚至兆瓦级的光伏发电系统，需要使用多台并网逆变器，初始的逆变器成本可能会比较高；因为使用的逆变器台数较多，逆变器的交流侧和公用电网的接入点也较多，需要在光伏发电系统的交流侧将逆变器的输出并行连接，对电网质量有一定影响。

4、组串式

光伏并网组串逆变器是将每个光伏电池组件与一个逆变器相连，同时每个光伏电池组件有一个单独的最大功率峰值跟踪，这样光伏电池组件与逆变器的配合更好。组串逆变器已成为现在国际市场上最流行的逆变器，组串逆变器是基于模块化概念基础上的，每个光伏组串（1kW～5kW）通过一个逆变器，在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流端并联并网。许多大型光伏阀电厂使用组串逆变器，优点是不受光伏电池组串间差异和遮影的影响。

在组串间引入“主-从”概念，使得系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下，将几组光伏电池组串联系在一起，让其中一个或几个工作，从而产出更多的电能。最新的概念为几个逆变器相互组成一个“团队”来代替“主-从”概念，使得系统的可靠性又进了一步。目前，无变压器式组串逆变器已占了主导地位。

多组串逆变是取了集中逆变和组串逆变的优点，避免了其缺点，可应用于几千瓦的光伏发电站。在多组串逆变器中，包含了不同的单独功率峰值跟踪DC/DC变换器，DC/DC变换器的输出通过一个普通的逆变器转换成交流电与电网并联。由于是在交流处并联，这就增加了交流侧的连线的复杂性，维护困难。

另需要解决的是怎样更有效的与电网并网，简单的办法是直接通过普通的交流开关进行并网，这样就可以减少成本和设备的安装，但往往各地的电网的安全标准也许不允许这样做。另一和安全有关的因素是是否需要使用隔离变压器（高频或低频），或允许使用无变压器式的逆变器。

光伏组串的不同额定值（如：不同的额定功率、每组串不同的组件数、组件的不同的生产厂家等）、不同的尺寸或不同技术的光伏组件、不同方向的组串（如：东、南和西）、不同的倾角或遮影，都可以被连在一个共同的逆变器上，同时每一组串都工作在它们各自的最大功率峰值上。同时，直流电缆的长度减少、将组串间的遮影影响和由于组串间的差异而引起的损失减到最小。

一种应用于200kW+组串式光伏逆变器的IGBT模块方案

1500Vdc系统光伏逆变器拓扑结构介绍

1500Vdc逆变器主流采用NPC1，NPC2，ANPC三电平方案及五电平方案。五电平方案控制复杂，功率器件更新困难，三电平方案成为主流。拓扑结构与新晶圆技术相辅相成，更高耐压速度晶圆简化拓扑结构。NPC1与ANPC使用低耐压器件，ANPC增加两IGBT，驱动更复杂但自由度更高。英飞凌F3L400R10W3S7F_B11模块采用ANPC拓扑，助力200kW以上功率逆变器。

ANPC与NPC1模块解决方案比较

ANPC拓扑在相同功率下采用更小晶圆，降低成本。以F3L400R10W3S7F_B11模块为例，使用ANPC拓扑，钳位二极管只需100A SiC二极管，而NPC1至少需300A Si二极管。ANPC拓扑损耗分布更均匀，长、短换流回路优势明显。

钳位二极管采用SiC二极管助力效率提升

SiC二极管在恶劣条件下稳定快速恢复，降低反向恢复损耗。与Si二极管相比，SiC二极管反向恢复电流小，降低开通损耗。200kW 1500Vdc组串式光伏逆变器仿真结果显示，采用SiC二极管的ANPC模块效率显著高于纯Si的NPC1模块。

英飞凌F3L400R10W3S7F_B11模块特点及调制方法推荐

模块采用四块两慢的调制方式，L7晶圆适用于工频切换，S7晶圆适用于高频动作。在低电压穿越情况下，推荐采用图8调制策略，形成两个零电平回路，有效降低SiC二极管热应力，提高系统可靠性。

结论

本文介绍了1500Vdc组串式逆变器拓扑结构，ANPC与NPC1拓扑比较，英飞凌F3L400R10W3S7F_B11模块特点及调制策略。SiC二极管的应用显著提高了模块效率。低电压穿越下推荐使用改进调制策略，降低SiC二极管热应力，提高系统可靠性。

停电自动用电瓶逆变器

220v停电自动转接电瓶逆变220伏使用接触器适当连接即可。

方案一

1、接触器线包接220V市电，只用一对触点，常开触点，用火线对电机一输入端，电机另一输入端接零线及逆变器的任一输出端。

2、常闭触点，用上条中接接触器的电机输入端对逆变器的未用的输出端。

3、使用时，逆变器是始终开着的，市电断电就能正常工作，不会产生逆变器软启动而造成电机停转，且没有开机大电流冲击，但，是缺点是逆变器需要一直开着，空载耗电。

方案二

1、与方案一相对，逆变器在市电停电后启动，稳定后起动电机，逆变器输出电流需要考虑电机起动电流大小。

2、用2只接触器，1只延时继电器。

3、用1只接触器2#控制电机电源，电源来自逆变器，吸合接通，其线包由延时继电器控制。

4、市电控制另一只接触器1#，接通电机电源，断开逆变器电源。市电停电，逆变器电源接通。

5、工作原理：市电供电，接触器1#接通电机电源，断开逆变器电源、延时继电器断、接触器2#断、逆变器输出与电机断开。市电停电，逆变器电源接通，延时开始，逆变器稳定后，延时结束，接触器2#通，逆变器输出与电机接通。

如何制作逆变器？

制作逆变器需要考虑多种因素，如输出电压、输出电流、负载类型等。在确定逆变器设计方案前，需要对所需的输出参数进行准确的计算和分析。此外，逆变器电路中所用的三极管类型和数量也会受到设计方案和输出参数的影响。以下是一般逆变器设计中三极管数量的计算方法：

假设需要制作2000瓦输出功率的逆变器，工作电源电压为12V，负载为纯电阻负载（即功率因数为1）。由于逆变器的输出是交流电，因此需要将12V直流电转换为220V或者110V的交流电。

首先需要计算所需输出电流，公式为：

输出电流 = 输出功率 ÷ 输出电压

在本例中，输出电流为：

输出电流 = 2000W ÷ 220V ≈ 9.1A

然后需要计算所需的三极管电流，公式为：

三极管电流 = 输出电流 ÷ (三极管数 × 2)

其中，三极管数是指每个电路中需要使用的三极管数量，因为逆变器的输出是交流电，因此需要两个三极管构成一个完整的输出周期。

假设所选用的三极管额定电流为10A，由此可以计算出所需的三极管数量：

三极管数 = 输出电流 ÷ (2 × 10A) ≈ 0.46

由于三极管数量必须是整数，因此需要向上取整，得到至少需要1个三极管。实际上，为了保证逆变器输出的稳定性和可靠性，还需要考虑其他因素，如三极管的最大额定电流、散热等。因此，在设计逆变器时需要对三极管的选择和数量进行仔细的考虑和分析。

需要注意的是，制作逆变器需要一定的电子电路和焊接技术，操作复杂，涉及到高压和高电流，需要注意安全。建议在制作逆变器时寻求专业人士的帮助和指导。

为什么光伏逆变器中t型三电平方案多

三电平T型NPC架构的流行原因：

1）拓扑结构包含四个IGBT模块、四个二极管以及两个电容器C1和C2。在假设正负母线电压相等且均为Vdc的情况下，该结构得以实现。

2）通过将T1、T2、T3、T4的状态用1和0来表示，其中1代表导通，0代表关断。这种表示方法使得T型三电平电路的状态得以明确。

3）采用16状态的调制策略，有效避免了开关频率的过高问题，从而降低了开关损耗，提高了整体电路的效率。

4）相较于其他类型的逆变器，T型三电平逆变器在输出电压质量和功率密度方面表现更优，这使得它在光伏领域得到了广泛的应用。

逆变电源常见问题解析及解决方案指导

逆变电源作为现代数码产品中不可或缺的组件，其性能与可靠性直接影响到设备的使用体验。然而，在使用逆变电源的过程中，用户经常会遇到一些问题。本文旨在解析逆变电源的常见问题，并提供有效的解决方案指导。

工具原料：

系统版本：Windows11

品牌型号：联想ThinkPadX1Carbon2023款

软件版本：逆变电源管理软件V2.3.0

一、常见问题一：逆变电源无法启动

1、在使用中，经常会遇到逆变电源无法启动的情况。首先，用户应检查电源开关是否正常接通，以及电池是否充电足够。常见的原因可能是电池电量不足或者逆变器过载保护机制启动。

2、解决方案：建议用户尝试在确保电池充足时重新启动设备。如果问题依旧，检查负载是否过高，降低负载后重试。如问题仍存在，考虑检查电源线的连接情况或咨询专业技术人员进行检查。

二、常见问题二：逆变电源输出电压不稳

1、逆变电源输出电压不稳定会对设备的正常运作造成影响。通常，这是由于输入电压不稳定或逆变器内部故障造成的。

2、解决方案：首先，确保输入电压的稳定性，必要时可通过稳压器进行调节。此外，检查逆变器的连接端口和接插件是否松动，如有可能尝试更换其他电源插座或端口。如果问题持续，则可能需要联系厂家进行硬件维修。

三、常见问题三：逆变电源发出异常噪音

1、逆变电源在正常操作时应保持安静，但当出现异常噪音时，可能预示着内部组件的松动或磨损。

2、解决方案：首先关闭设备并切断电源，避免损坏进一步恶化。仔细检查逆变器的风扇、功率模块等内部组件，确保无松动或积尘。如果问题依然存在，建议送至专业维修点进行深入诊断。

四、逆变电源过热问题

1、过热是逆变电源的常见问题之一，往往是由于长时间工作、散热不良或周围环境温度过高所导致。

2、解决方案：确保逆变器放置在通风良好的位置，并定期清洁散热片与风扇。同时，避免长时间超负荷工作。如果可能，定期休息与散热可以有效降低温度。

拓展知识：

逆变电源是通过将直流电转换为交流电用于电子设备供电。当遇到故障时，不仅需要识别表象问题，还应了解设备的内部工作原理与构造。逆变电源常用于太阳能系统、移动电源、车载设备等多种场景，在不同应用环境中，可能会有特定型号和功能的要求。

了解各组件如变压器、控制板、电解电容等的作用与常见故障，可以帮助用户快速定位问题。此外，注意保持良好的工作习惯与使用环境，也是一种有效的预防措施。

总结：

逆变电源的问题多种多样，但通过仔细的检查和有效的对策，大多数问题都可以得到解决。本文分析了逆变电源的常见故障及其解决方案，同时拓展了一些相关知识，希望帮助用户提高对设备的运维能力，确保日常使用的顺利无碍。了解设备的构造与原理，不仅有助于故障处理，也能有效延长设备的使用寿命。

电瓶逆变器怎么用

方案一：外界有220V交流市电。为了保证电池寿命和安全，应将电器插在市电插座上使用。

让带充电的车载逆变器在逆变不工作的情况下(逆变器的开关处于OFF)对电池进行充电,具体的操作方法：将鳄鱼夹（电池夹）的红线一端（如果带夹子,夹子接入这一端）接入电池(电瓶)的“+”红色极，另一端接入充电逆变器的红色接线柱。黑线一端（如果带夹子,夹子接入这一端）接入电池（电瓶）“—”黑色极，另一端接入充电逆变器的黑色接线柱。然后用市电输入线（带插头），插入220V家用交流电。另一端接入逆变器的市电输入插座（SP-864A1 3P），通上220V电。

1.1充电逆变器三彩灯开始闪烁，风扇正常的工作，此时充电已启动，

1.2充电电流在12A-8A电流和充电时间长短根据电池新旧程度和容量而定的。1.3如果电池（电瓶）充饱，充电逆变器的三彩灯自动关闭，风扇停止工作，则表示电池已经充到饱和状态。

方案二：外界无220V市电情况下，可在逆变电源插座输出口插上电器，开启逆变电源，此时工作指示绿灯亮表示有220V逆变交流输出。这时可以开启电器使用。当电池电压低于10V-10.5V时，逆变器会发出电压报警滴滴声，此时用户应在2-5分钟内关闭电器。等到市电到来按方案一操作即可。

方案三，在外界无220V时，正在使用带充电的逆变器带家用电器，此时充电插头已经接上市电，要注意是当外界市电到来时，应关闭充电或将使用的家用电器插到外界市电插座上。

单相小功率逆变器拓扑

逆变器技术在光伏并网系统中的应用日益广泛，尤其在低压电网指令和无功调节方面面临挑战。常见拓扑结构在抑制漏电流和共模电流方面存在局限性，因此高效抑制漏电流的拓扑架构和共模电流抑制成为关键。本文将详细介绍逆变器拓扑在这些问题上的解决方案和改进。

传统小功率逆变器主要使用H4单相全桥拓扑，但由于存在漏电流问题，需要通过改变调制策略或增加RC吸收电路、输出隔离变压器等方式解决，这些措施会导致效率下降、体积增大和成本增加。德国SMA公司推出的H5结构从根本上解决了漏电流问题，随后出现了一系列解决漏电流的拓扑，如H6、双Buck拓扑等，这些拓扑在提高效率方面表现出色。

抑制共模电流是提升逆变器性能的关键之一。共模电流影响系统安全，降低效率，并引入谐波。逆变器中寄生电容的存在导致共模电压变化，进而产生共模电流。抑制共模电流的方法主要是降低共模电压的频率或维持共模电压不变。在实际应用中，选择合适的拓扑结构对于抑制共模电流至关重要。

H4和H6拓扑在抑制共模电流方面的性能分析表明，H6拓扑相对H4拓扑在共模电流抑制上具有优势。H6逆变拓扑采用单极性SPWM调制，产生高频SPWM输出波形，通过LC滤波器连接市电。控制环路通过采样BUS电压、市电电压和电感电流，实现输出电流与市电电压相位的同步，同时满足各法规对输出电流的要求。在工作原理中，H6逆变桥采用6个开关管驱动波形，实现高频和低频开关管的优化配置，以减少损耗和提高效率。

在H6拓扑中，开关管的选取考虑了开关频率和电流峰值等因素，以确保在稳定工作条件下，高频开关管开关动作时的△Vds范围较小，从而减少开关损耗。此外，通过合理配置二极管、滤波电感和滤波电容，实现逆变器的高效运行和良好的电流输出波形。

为了进一步优化逆变器的性能，设计了差分采样电路和抬升电路，以满足DSP28335的ADC输入电压范围需求。逆变器的输出滤波器采用LC或LCL结构，选择合适的滤波器结构以满足不同应用场合的需求，从而实现对高频谐波的有效衰减。

最后，通过双极性和单极性SPWM控制方式的比较，双极性SPWM虽然在损耗和电感电流纹波方面相对较高，但不存在共模漏电流问题，且不容易产生过零点畸变。因此，在设计逆变器控制策略时，需要综合考虑效率、损耗和系统稳定性等因素。

综上所述，高效抑制漏电流的拓扑架构和共模电流抑制策略是小功率逆变器面临的技术难题。通过采用先进的拓扑结构、优化控制策略和合理配置电路组件，可以显著提升逆变器的性能和可靠性，满足低压电网指令和无功调节的需求。

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