自激推挽逆变器

自激推挽逆变器

逆变器是UPS的主要组成部分。由于整流器已将交流输入电压变成直流电压，而负载所需的是交流电压，就必须有一种电路再将该直流电压变回交流，执行这个任务的装置就叫逆变器。逆变器电路的种类很多，在UPS中常见的有推挽变换器、半桥逆变器、全桥逆变器、双向变换器等。

1. 直流变换器

直流变换器是一种最简单最基本的逆变器电路，主要应用于后备式UPS中，它分为自激式和它激式两种。

1. 自激式推挽变换器

自激式推挽变换器图1 自激式直流推挽变换器 图1(a)所示是自激式直流推挽变换器电路，所谓自激就是不用外来的触发信号，UPS就可以利用自激振荡的方式输出交流电压，其交流电压的波形为方波，如图1(b)所示的波形UN。UN是当电源电压E为额定值时的输出情况（其中丛御阴影部分除外）。自激直流变换器电路主要用于对电压稳定度要求不高但不能断电的地方，如电冰箱、紧要照明用的白炽灯、高压钠灯和金属卤素灯等，供电条件差的农村居民也有不少采用了这种电路作不间断电源。由于它的电路简单、价格便宜、可靠性高，故也很受欢迎。

该电路的工作原理如下：在时间t=t0加直流电压E，这时由于晶体管V1和V2的基极电压 Ub1=Ub2=0，二者不具备开启条件，但在它们的集电极和发射极之间却都有漏电流，如图中的I1和I2所示，且二电流在变压器绕组中的流动方向相反，由于器件的分散性，使得 I1-I2=ΔI≠0，这个差值电流ΔI就在绕组中产生一个磁通量，于是就在基极绕组中感应出电压Ub1和Ub2，由同名端的标志可以看出，这两个电压的极性是相反的，即一个Ub给晶体管基极加正电压，使其开通，另一个Ub给另一个晶体管基极加负压，使其进一步截止。电路的设计正好是漏电流大的那一个晶体管基极所感应出的Ub给自己基极加正压，而漏电流小的那一个晶体管基极所加的是负压，基极加正压管子的集电极电流进一步增加，又进一步使它的基极电压增大，这样一个雪崩式的过程很快使该管（设为V1）电流达到饱和值，即V1集电极-发射极之间的压降UCE1=0，绕组N1和N2上的电压也达到了最大值UN1=UN2=E，此后由于磁芯进入饱和阶段，磁芯中磁通的变化量减小，各绕组感应的电压也相应减小，原来导通的管子由于集电极电流增大（磁芯饱和所致）和基极电流减小而脱离饱和区，使绕组感应的电压进一步减小，这样一个反变化过程使得V1雪崩式地截止而V2达到饱和，如图1(b)t1所示。而后就再重复上面的过程，于是就形成了如图1(b)所示的方波波形。有时为了使启动更快和更可靠，就加一个RC启动触发环节。

该电路方案的不足之处就在于它的不稳压。它的输出电压随着电源电压E的高低起伏，如图1(b)UH阴影部分所示的情形，如果电源电压E一直这样高，其输出电压也就一直高。若电源电压E降到UL这样低的水平，如图1(b)UL阴影部伍郑枣分所示，则输出电压也跟着低下去。因此，这种电路方案在以后的后备式UPS中就不被采用了。

2. 它激式推挽变换器

由于自激式推挽变换器不能满足输出电压稳定的要求，它激式推挽变换器就得到了广泛地应用。所谓“它激”就是电路的振荡工作是由外加控制信号的激发而实现的。图2(a)所示的就是它激式推挽直流变换器电路原理图。由图中可以看出，前面自激式推挽变换器的基极反馈绕组被取消了，代替它的功能的环节是电源控制组件IC，在早期用的是TDA1060，后来多采用LM3842或LM3845等。采用电源控制组件IC发出方波控制脉冲使UPS工作，在变压器输出端有一个与输出电压成正比的反馈信号回送给IC，使其根据输入端电压的变化和输出负载的变化来调整控制脉冲的宽度，以保证输出电压稳定在设计范围内。

下面就介绍一下该电路的工作原理。

当接通电源控制脉冲时，电源控制组件IC开始工作并发出方波控制脉冲，使推挽变换器的两个功率管按照脉冲的同样宽度输出方波电压，设在E为额定值时，UPS的输出电压也为额定值，如图2(b)输出波形图中粗线所示的波形UN，设此时的输出脉冲宽度为δ2，如果由于某种原因使电源电压升至UH，这时的测量与控制电路就会自动将控制信号的脉冲宽度由δ2减小至δ1，如图2(b)UH阴影所示，以保证输出脉冲电压的面积不变，即

(3)

时，输出电压不变。同样，当由于某种原因使电源电压降低到UL时，这时的测量与控制电路就会自动将控制信号的脉冲宽度由δ2增大到δ3，如图1(b)UL阴影所示，以保证输出脉冲电压的面积不变，即

（4）

由此就得出了维持输出电压稳定的条件为：

（5）

当输出端负载变化时，由于输出线路和UPS内阻的共同作用也必然导致输出电压的变动，这种瞬间地变动通电压过反馈电路送入电源控制组件IC的相应输入端，经比较和转换后，去改变控制脉冲的宽度，以保证输出电压的稳定。

由这种它激式推挽变换器输出的具有稳压功能的脉冲电压波形称为准方波，以区别于不具稳压功能的自激式直流变换器输出的波形。有的将准方波叫成阶梯波，这是一种误会，所谓阶梯，如图3所示（该图是将上图一种电源电压UN或UH或UL的情况单画出来的波形）。而实际上并非如此，因为输出电压分正半波和负半波，并且每个半波仅有一个台阶，不在阶梯定义范畴之内。是否可以当阶梯来看呢？不可以。因为若把该半波当成阶梯波来看，就必须将基线移到最上端或最下端，不论移到哪一端，电压都变成了单极性的值：正半波或负半波。这和正负半波交替的事实完全不符，因此阶梯波之说是一种误会。

2. 桥式逆变器

桥式逆变器名称的来源是它的电路结构形式很像“惠斯登”电桥。由于对输出电压要求稳定的原因，故桥式逆变器的触发方式几乎都是它激。在线式UPS多采用桥式逆变器，因为它有着比推挽变换器更大的优点。比如推挽变换器功率管上的电压为电源电压的2倍，更加上状态转换时的上冲尖峰，要求该器件的耐压就更高，这样以来不但增加了器件的成本，而且也由于功率管工作电压的提高，降低了它的输出能力，因此用在后备式UPS上居多。桥式逆变器就克服了这些缺点，并且根据要求的不同，电路又分成半桥逆变器和全桥逆变器，下面将分别进行讨论。

1. 半桥逆变器

所谓半桥逆变器实际上电路的结构形式也是桥式的，所差的是两个桥臂上的器件不同。图4所示的是半桥逆变器结构及电原理图，图4(a)是它的电原理图，图4(b)是它的输出波形图。由图中可见，电桥的左边由电容器构成，右边由功率管构成，输出端就设在两电容器连接点和两功率管连接点之间。下面就讨论一下它的简单工作原理。

(a)电原理图

(b)输出波形图4 半桥逆变器结构及电原理图

假设电路已处于工作的准备状态，即电容C1和C2已充满电。在时间t=0功率管V1被打开，电流I1由电容器C1的正极出发，如空心箭头所示，流经功率管V1、变压器Tr初级绕组N1的BA、回到C1的负极，一直到t=t1，形成正半波，如图4(b)所示。在t=t1时，V1由于正触发信号的消失而截止，此时正触发信号加到了V2的控制极，使其开通，电流I2由电容器C2的正极出发流经变压器Tr初级绕组N1的AB，如图中的实心箭头所示，可以看出这时的电流方向是相反的，电流I2通过变压器后流经功率管

求助Royer自激推挽电路频率计算

这个电路并非RC振荡器，而是LC振荡器，其振荡频率f计算公式为1/(2π√(LC))。其中，L代表变压器初级电感，C则是由2C5、2C6、2C7三个电容串联而成的总电容值。电容的具体数值可以根据所需的频率来选择。设置三个串联电容的原因是为了提供反馈信号，确保电路稳定振荡。

在LC振荡器中，L和C的值是关键参数。L决定了电路的固有频率，而C则影响振荡幅度和相位。通过调整L和C的值，可以精确控制振荡频率。值得注意的是，串联电容的设计不仅增加了电路的灵活性，还能够有效调节反馈信号的强度，从而改善振荡性能。

在实际应用中，正确选择L和C的值至关重要。如果L或C的值不合适，可能会导致振荡不稳定或频率偏离预期。因此，在设计过程中，需要仔细计算和测试，确保电路在目标频率下稳定工作。同时，还需要考虑到实际元件的误差和环境因素，以提高电路的鲁棒性。

通过合理的参数选择和设计，LC振荡器可以实现精确的频率控制。这对于许多电子设备来说非常重要，尤其是在需要高稳定性和低噪声的场合。正确理解和应用这一原理，对于开发高效、可靠的电路具有重要意义。

离网逆变器有哪些细分类？

一、按输出分类

1. 单相逆变器

2. 三相逆变器

3. 多相逆变器

二、按输出交流频率分类

1. 工频逆变器

2. 中频逆变器

3. 高频逆变器

三、按输出波形分类

1. 方波逆变器

2. 阶梯波逆变器

3. 正弦逆变器

四、按线路原理分类

1. 自激振荡型逆变器

2. 阶梯波叠加型逆变器

3. 脉宽调制型逆变器

4. 谐振型逆变器

五、按主电路结构分类

1. 单端式逆变器

2. 半桥式逆变器

3. 全桥式逆变器

4. 推挽式桥式逆变器

六、按输出功率大小分类

1. 小功率逆变器（小于1KW）

2. 中功率逆变器（1~10KW）

3. 大功率逆变器（大于10KW）

此推挽三极管的工作原理

这是一个自激升压电路，使用了两只三极管作为功率管，电容起到逆程释放的作用。四个电阻为两只三极管提供了偏置，确保它们处于合适的工作状态。变压器的2、4、5绕组是输出绕组，而1和6则是自激耦合线圈，用于将变压器的脉冲信号加到两只三极管的基极上。

在正常工作状态下，两只三极管的开关条件有所不同，1和6极性相反，与5、4、2的极性相反。当变压器产生磁场时，这个磁场通过1和6线圈耦合，使得1线圈产生正脉冲电压，而6线圈产生负脉冲电压。这样，两只三极管就会交替导通和截至，在变压器上产生所需的电压和驱动脉冲，从而形成一个自激升压电路。

这个电路的关键在于三极管的交替导通和截至，通过这种操作，在变压器上产生增压效果。自激机制使得电路能够持续工作，而无需外部触发信号。通过精确控制三极管的工作状态，可以实现高效且稳定的升压效果。

自激升压电路广泛应用于电源转换和电力电子系统中。其优点在于能够实现高效能量转换，并且结构简单，易于实现。然而，设计和调整电路参数时需要特别注意，以确保电路稳定运行。

值得注意的是，自激升压电路的工作原理基于电磁感应和三极管的开关特性。通过合理配置电路参数，可以实现不同的电压增益。在实际应用中，还需要考虑散热、电磁干扰等问题，以确保电路的可靠性和性能。

光伏离网逆变器逆变器的分类

光伏离网逆变器的种类繁多，根据不同的分类标准，我们可以将其归纳为以下几个方面：

首先，按输出性质分，有：

单相逆变器：适用于小型光伏系统，输出电压为单相交流。

三相逆变器：适用于工业级应用，能提供稳定的三相电源。

多相逆变器：适用于需要多相输出的复杂系统。

其次，根据输出交流频率，有：

工频逆变器：频率接近50或60赫兹，适用于电网接入。

中频逆变器：频率介于两者之间，用于特定设备驱动。

高频逆变器：频率较高，可以减小设备尺寸，提高效率。

再者，按波形来分，有：

方波逆变器：输出波形较为粗糙，但成本较低。

阶梯波逆变器：输出波形平滑，但效率稍逊。

正弦逆变器：输出接近电网标准，效率最高，但成本也相对较高。

从线路原理上来看，有：

自激振荡型逆变器：利用自激振荡产生交流。

阶梯波叠加型逆变器：通过阶梯波叠加实现交流输出。

脉宽调制型逆变器：通过改变脉冲宽度控制输出电压。

谐振型逆变器：利用谐振特性提高效率。

最后，按主电路结构区分，有：

单端式逆变器：结构简单，成本较低。

半桥式逆变器：适用于需要中等功率输出的场合。

全桥式逆变器：输出电压稳定，常用于大功率应用。

推挽桥式逆变器：功率转换效率高，广泛用于电机驱动。

总的来说，逆变器的选择取决于其功率需求、输出特性、应用环境等因素。

扩展资料

  交流光伏发电系统中，逆变器是不可或缺的一个部分，目前由于种种技术或是政策原因，把所有独立光伏交流发电系统并网到国家统一电网中还需要一段不短的时间。由此市场把光伏逆变器区分出光伏离网型逆变器和光伏并网型逆变器两类。

这个电路图的中文名字叫什么

Flyback变换器，俗称单端反激式DC－DC变换器，又称为返驰式（Flyback）转换器，或“Buck-Boost”转换器，因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量，因此得名。

这里用简单的几个元件尽然实现了：自激式电流馈电ZVS推挽拓扑。

电流馈电解决电压馈电推挽电路的偏磁问题，ZVS提高了转换效率而且对EMC也有好处，真是个巧妙的设计。

将这个电路改造一下很容易做成温伯格电路（反激电流馈电推挽拓扑），就可以得到一个低成本；无偏磁；高效率；不错的EMC；低纹波的电源。

这简直就是一个特别适合汽车12V升压hifi功放的电源。

零电压开关(Zero Voltage Switch)

PWM开关电源按硬开关模式工作(开/关过程中电压下降/上升和电流上升/下降波形有交叠)，因而开关损耗大。高频化虽可以缩小体积重量，但开关损耗却更大了。为此，必须研究开关电压/电流波形不交叠的技术，即所谓零电压开关(ZVS)/零电流开关(ZCS)技术，或称软开关技术，小功率软开关电源效率可提高到80%~85%。20世纪70年代谐振开关电源奠定了软开关技术的基础。随后新的软开关技术不断涌现，如准谐振(20世纪80年代中)全桥移相ZVS-PWM，恒频ZVS-PWM/ZCS-PWM(上世纪80年代末)ZVS-PWM有源嵌位；ZVT-PWM/ZCT-PWM(20世纪90年代初)全桥移相ZV-ZCS-PWM(20世纪90年代中)等。我国已将最新软开关技术应用于6kW通信电源中，效率达93%。

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