工频逆变器工作原理

做一个500W的工频逆变器要用多大的铁芯

首先，我们明确一下背景，你购买的是用于汽车的逆变器，而非隔离型工频逆变器。这种逆变器之所以省去一个重的工频变压器，是为了减轻整体重量。

逆变器的工作原理是通过高频DC-DC开关电源转换电路，将24V直流转换成约300V的直流，经过滤波处理后得到接近300V的纯直流源。这个直流电通过逆变模块，如晶闸管或场效应管，由主控电路控制，将300V的直流调制成所需的正弦波或方波，直接输出给负载。

这种逆变器输出的交流电接近220V，但这是数字明显值，而非视在值。逆变模块在高压下运行，导致一系列现象的出现。

相比之下，UPS或EPS逆变器内部有一个大变压器，逆变模块直接将24V直流转换为24V交流，不事先升压，然后通过变压器将交流电变到220V。因为多了一个变压器，成本增加，但这样得到的交流电更稳定、可靠。

正是因为第一种逆变方法的问题，导致普通仪表，如指针万用表和电压表，显示不正确，而电流表和频率表也显示不准确。这是因为功率管逆变过程中的一些不可控因素影响了外部电路。

为准确测量，必须使用电子式仪表，例如电子式万用表，才能正确测量。事实上，使用电子式表测量时，逆变器有220V左右的输出，但用指针表测量则显示不正确。

对于电脑用的UPS，无论使用什么表测量，只要方法正确，显示都是正常的。这就是多一个变压器和少一个变压器的区别。

如果你希望解决这个问题，可以在输出线上串联一个隔离变压器（输入输出均为220V），这样大多问题都可以解决。不过，这也没有必要，因为大部分情况下能用就行。

逆变器工作原理看看这专业的解释

逆变器的工作原理是将直流电能转换为交流电能，这一过程通常涉及逆变桥、控制逻辑和滤波电路。下面是逆变器工作原理的详细解析。

一、逆变器的工作原理

1. 全控型逆变器的工作原理：

- 主电路采用全桥逆变结构，交流元件通常由IGBT管（如Q11、Q12、Q13、Q14）构成。

- PWM（脉宽调制）技术用于控制IGBT管的导通与截止。

- 接通直流电源后，Q11和Q14导通，电流从电源正极流出，经过电感L和变压器初级线圈，回到电源负极。

- 随后，Q12和Q13导通，电流方向相反，通过变压器初级线圈，返回电源负极。

- 这样的交替导通在变压器初级线圈上形成正负交变方波，经LC滤波器平滑后，输出端得到正弦波交流电压。

- 当IGBT管关断时，并联的二极管D11和D12导通，将储存的能量返回到直流电源。

2. 半控型逆变器的工作原理：

- 采用晶闸管元件，如Th1和Th2。

- 主电路中，晶闸管按顺序导通，每个晶闸管在触发后导通，并在另一个晶闸管触发前截止。

- 电流通过变压器和初级线圈，在次级线圈产生交流电。

- 电感L限制电流变化，保证晶闸管有足够的时间关闭，而二极管D1和D2实现能量反馈。

二、逆变器的分类

1. 按输出交流电频率：工频、中频和高频逆变器。

2. 按输出相数：单相、三相和多相逆变器。

3. 按输出电能去向：有源逆变器（向电网输送）和无源逆变器（向负载输送）。

4. 按主电路形式：单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变器。

5. 按主开关器件类型：晶闸管、晶体管、场效应晶体管和IGBT逆变器，分为半控型和全控型。

6. 按直流电源类型：电压源型（VSI）和电流源型（CSI）。

7. 按输出波形：正弦波和非正弦波逆变器。

8. 按控制方式：调频（PFM）和调脉宽（PWM）逆变器。

9. 按开关电路工作方式：谐振式、硬开关式和软开关式逆变器。

10. 按换流方式：负载换流式和自换流式逆变器。

了解逆变器的工作原理和分类，有助于在实际应用中选择合适的逆变器类型和技术。

逆变器原理

逆变器是一种能够将直流电转换为交流电的装置，它与变压器有着本质的区别。逆变器能够实现直流输入并输出交流电，其工作原理类似于开关电源，但震荡频率可调，例如，若震荡频率设定为50Hz，其输出的交流电频率同样为50Hz。逆变器能够改变输出频率，而变压器则通常局限于特定频率范围，如工频变压器在40-60Hz范围内工作。

逆变器的核心在于一个震荡芯片或特定电路，用于控制震荡信号的输出。例如，当输出50Hz信号时，该信号通过放大器放大，并驱动MOS管（场效应管或晶体闸管）不断切换。直流电输入后，经过MOS管的开关动作，便形成一定的交流特性，再通过修正电路进行调整，最终产生类似于电网上的正弦波交流电。这些交流电随后被送入工频变压器，将220V转换为24V，反之亦然。

变压器的容量以伏特安培（电压和电流的乘积）为单位衡量。假设一个220V 5A输入的变压器，在理想情况下，可以输出24V xA：220*5=24*x。但实际应用中，考虑到损耗，输入电流应略大于输出电流，以确保变压器两侧的功率或容量值接近一致。

因此，逆变器不仅能够实现直流到交流的转换，还能够通过震荡信号的控制和修正电路的调整，提供稳定的交流电输出。而变压器则主要用于调整电压，其输出功率和输入功率在理想状态下是相等的，但在实际应用中，由于损耗的存在，输入功率应略大于输出功率。

逆变器的原理是什么？

逆变器采用容量为400VA的工频变压器，铁芯使用45×60mm2的硅钢片。初级绕组选用直径1.2mm的漆包线，两根线并绕20匝。次级取样绕组采用0.41mm漆包线绕36匝，中心抽头设计。次级绕组按230V计算，采用0.8mm漆包线绕400匝。开关管VT4～VT6可以使用60V/30A的N沟道MOS FET管替换。VD7则使用1N400X系列普通二极管。此电路几乎无需调试即可正常运行。

当C9正极端电压为12V时，R1可以选择3.6～4.7kΩ范围内的值，或使用10kΩ电位器进行调整，以确保输出电压达到预期值。若需增加逆变器输出功率至近600W，为避免初级电流过大，增加电阻性损耗，建议将蓄电池改为24V，并选择VDS为100V的大电流MOS FET管。应注意，宁可选择多管并联而非单只IDS大于50A的开关管，原因是价格较高且驱动困难。推荐使用100V/32A的2SK564，或三只2SK906并联应用。同时，变压器铁芯截面需达到50cm2，按普通电源变压器计算方式确定匝数和线径，或者使用废UPS-600中变压器替代。

为电冰箱、电风扇供电时，请务必加入LC低通滤波器。利用TL494组成的400W大功率稳压逆变器电路，其激励式变换部分采用TL494，VT1、VT2、VD3、VD4构成灌电流驱动电路，驱动两路各两只60V/30A的MOS FET开关管。如需提高输出功率，每路可采用3～4只开关管并联应用，电路结构不变。

第1、2脚构成稳压取样和误差放大系统，正相输入端1脚输入逆变器次级取样绕组整流输出的15V直流电压，经R1、R2分压，使第1脚在逆变器正常工作时有近4.7～5.6V取样电压。反相输入端2脚输入5V基准电压。当输出电压降低时，1脚电压降低，误差放大器输出低电平，通过PWM电路使输出电压升高。正常时1脚电压值为5.4V，2脚电压值为5V，3脚电压值为0.06V，此时输出AC电压为235V（方波电压）。第4脚外接R6、R4、C2设定死区时间，正常电压值为0.01V。

第5、6脚外接CT、RT设定振荡器三角波频率为100Hz，正常时5脚电压值为1.75V，6脚电压值为3.73V。第7脚为共地，第8、11脚为内部驱动输出三极管集电极，第12脚为TL494前级供电端，通过开关S控制TL494的启动/停止，作为逆变器的控制开关。当S1关断时，TL494无输出脉冲，因此开关管VT4～VT6无任何电流。S1接通时，此三脚电压值为蓄电池的正极电压。第9、10脚为内部驱动级三极管发射极，输出两路时序不同的正脉冲，正常时电压值为1.8V。第13、14、15脚中14脚输出5V基准电压，使13脚有5V高电平，控制门电路，触发器输出两路驱动脉冲，用于推挽开关电路。第15脚外接5V电压，构成误差放大器反相输入基准电压，以使同相输入端16脚构成高电平保护输入端。

此接法中，当第16脚输入大于5V的高电平时，可通过稳压作用降低输出电压，或关断驱动脉冲而实现保护。在它激逆变器中输出超压的可能性几乎没有，因此该电路中第16脚未使用，由电阻R8接地。

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