逆变器背景图 逆变器与dc dc的作用分别是什么？

逆变器与dc dc的作用分别是什么？

DC/AC逆变器,DC/AC逆变器的基本原理是什么?

2010年03月23日 13:55www.elecfans.co 作者：佚名用户评论（3）

关键字：DC/AC(5)逆变器(328)

DC/AC逆变器,DC/AC逆变器的基本原理是什么?

背景知识：

DC/AC逆变技术能够实现直流电能到交流电能的转换，可以从蓄电池、太阳能电池等直流电能变换得到质量较高的、能满足负载对电压和频率要求的交流电能。DC/AC逆变技术在交流电机的传动、不间断电源(UPS)、变频电源、有源滤波器、电网无功补偿器等许多场合得到了广泛的应用。

DC/AC逆变技术的基本原理是通过半导体功率开关器件(例如SCR,GTO，GTR,IGBT和功率MOSFET模块等)的开通和关断作用，把直流电能变换成交流电能，因此是一种电能变换装置。由子是通过半导体功率开关器件的开通和关断来实现电能转换的，因此转换效率比较高。但转换输出的波形却很差，是含有相当多谐波成分的方波。而多数应用场合要求逆变器输出的是理想的正弦波，因此如何利用半导体功率开关器件的开通和关断的转换，使逆变器输出正弦波和准正弦波就成了DC/AC逆变器技术发展中的一个主要问题。

基本原理：

常用逆变器主电路的基本形式有两种分类方法：按照相数分类，可以分为单相和三相；按照直流侧波形和交流侧波形分类，可以分为电压型逆变器和电流型逆变器。具体如下：

DC/AC逆变器按拓扑结构划分，分为Buck型DC/AC逆变器，Boost型DC/AC逆变器，Buck-Boost型DC/AC逆变器。

1，Buck型DC/AC逆变器

Buck型DC/AC逆变器电路基本拓扑如图所示。

采用了两组对称的Buck电路，负载跨接在两个Buck变换器的输出端，并以正弦的方式调节Buck变换器的输出电压，进行DC/AC的变换。它包括直流供电电源Vm，输出滤波电感L1和L2，功率开关管S1-S4 。滤波电容C1和C2，续流二极管D1-D4，以及负载电阻R。通过滑模控制，使输出电容电压V1和V2随参考电压的变化而变化，从而使两个Buck变换器各产生一个有相同直流偏置的正弦波输出电压，并且V1和V2在相位上互差180度。由于负载跨接在K和代的两端，则DC/AC变换器的输出电压玲为如下式所示的正弦波，图2所示即为逆变器的基本工作原理。

虽然有一个直流偏置电压出现在负载的任一端，但负载两端电压为正负交变的正弦波电压，并且其直流电压为零。由于DC/AC变换器的输出电流是正负交变的，因此要求电路中的Buck变换器的电流能双向流通，如图1所示电路由两组双向Buck变换器组成。一组电流双向流通的Buck变换器可见图3所示。凡与又是一对互补控制的开关管，D1和D2为反并止极管。当开关S1闭合、S2打开时，若电感电流方向为正，则电流流经S1，若为负则电感电流经D1续流。当S1打开、S2闭合时，若电感电流方向为正，则电流经D2续流，若为负则电感电流流经S2。

2，Boost型AC/AC逆变器

Boost型DC/AC逆变器电路基本拓扑如图所示。采用了两组对称的Boost电路，负载跨接在两个Boost变换器的输出端，并以正弦的方式调节Boost变换器的输出电压，进行D/AC的变换。它包括直流供电电Vm，输出滤波电感L1和L2，功率开关管S1-S4，滤波电容C1和C2，续流二极管D1-D4，以及负载电阻R。通过滑模控制，使输出电容电压K和K随参考电压的变化而变化，从而使两个Boost变换器各产生一个有相同直流偏置的正弦波输出电压，并且V1和V2在相位上互差180度。获得的输出电压为V0 = V1-V2，是一个正弦电压。

3，Buck-Boost型DC/AC逆变器。基本原理为上述两种结构的中和，这里就不做太多解释了。

现状和发展：

一般认为，DC-AC逆变器的发展可以分为如下两个阶段。

1，1956-1980年为传统发展阶段。这个阶段的特点是：开关器件以低速器件为主，逆变器的开关频率较低，波形改善以多重叠加为主，体积重量较大，逆变效率低。正弦波逆变器开始出现。1960年以后，人们注意到改善逆变器波形的重要性，并开始进行研究。

1963年，F.G.Turnbull提出了“消除特定谐波法”，为后来的优化PWM法奠定了基础，以实现特定的优化目标，如谐波最小、效率最优、转矩脉动最小等。

1980年到现在为高频化新技术阶段。这个阶段的特点是：开关器件以高速器件为主，逆变器的开关频率较高，波形改善以PWM法为主，体积重量较小，逆变效率高。正弦波逆变器技术发展日趋完善。

20世纪70年代后期，可关断晶闸管GTO、电力晶体管GTR及其模块相继实用化。80年代以来，电力电子技术与微电子技术相结合，产生了多种高频化的全控器件，并得到了迅速发展，如功率场效应晶体管Power MOSFET，绝缘门极晶体管IGT或IGST,静电感应晶体管SIT,静电感应晶闸管SITH、场控晶闸管MCT, MOS晶体管MGT、IEGT以及IGCT等。这就使电力电子技术由传统发展时代进入到高频化时代。在这个时代，具有小型化和高性能特点的新逆变技术层出不穷，特别是脉宽调制波形改善技术得到了飞速的发展。

今后，随着工业和科学技术的发展，对电能质量的要求将越来越高，包括市电电网在内的原始电能的质量可能满足不了设备的要求，必须经过电力电子装置变换后才能使用，而DC/AC逆变技术在这种变换中将起到重要的作用。

光伏并网逆变器的市场前景如何？

目前光伏逆变器行业国际领军者是德国艾斯玛（SMA）公司，技术处在行业的顶点。国内比较有实力的并网逆变器企业有：合肥阳光电源、三 晶新能源、中达电通、山亿新能源、北京科诺伟业、艾索新能源等；而离网逆变器的技术发展相对较成熟，国内已拥有一批技术较领先的企业。
　　1.要求具有较高的效率。由于目前太阳电池的价格偏高，为了最大限度地利用太阳电池，提高系统效率，必须设法提高逆变器的效率。
　　2.要求具有较高的可靠性。目前光伏发电系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变器具有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具备各种保护功能，如输入直流极性接反保护，交流输出短路保护，过热、过载保护等。
　　3.要求直流输入电压有较宽的适应范围，由于太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化，蓄电池虽然对太阳电池的电压具有重要作用，但由于蓄电池的电压随蓄电池剩余容量和内阻的变化而波动，特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大，如12V蓄电池，其端电压可在10V～16V之间变化，这就要求逆变器必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压的稳定。
　　4.在中、大容量的光伏发电系统中，逆变电源的输出应为失真度较小的正弦波。这是由于在中、大容量系统中，若采用方波供电，则输出将含有较多的谐波分量，高次谐波将产生附加损耗，许多光伏发电系统的负载为通信或仪表设备，这些设备对电网品质有较高的要求，当中、大容量的光伏发电系统并网运行时，为避免与公共电网的电力污染，也要求逆变器输出正弦波电流。
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工作原理
　　逆变器将直流电转化为交流电，若直流电压较低，则通过交流变压器升压，即得到标准交流电压和频率。对大容量的逆变器，由于直流母线电压较高，交流输出一般不需要变压器升压即能达到220V，在中、小容量的逆变器中，由于直流电压较低，如12V、24V，就必须设计升压电路。
　　中、小容量逆变器一般有推挽逆变电路、全桥逆变电路和高频升压逆变电路三种，推挽电路，将升压变压器的中性插头接于正电源，两只功率管交替工作，输出得到交流电力，由于功 光伏并网逆变器率晶体管共地边接，驱动及控制电路简单，另外由于变压器具有一定的漏感，可限制短路电流，因而提高了电路的可靠性。其缺点是变压器利用率低，带动感性负载的能力较差。
　　全桥逆变电路克服了推挽电路的缺点，功率晶体管调节输出脉冲宽度，输出交流电压的有效值即随之改变。由于该电路具有续流回路，即使对感性负载，输出电压波形也不会畸变。该电路的缺点是上、下桥臂的功率晶体管不共地，因此必须采用专门驱动电路或采用隔离电源。另外，为防止上、下桥臂发生共同导通，必须设计先关断后导通电路，即必须设置死区时间，其电路结构较复杂。
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控制电路工作
　　上述几种逆变器的主电路均需要有控制电路来实现，一般有方波和正弦波两种控制方式，方波输出的逆变电源电路简单，成本低，但效率低，谐波成份大。正弦波输出是逆变器的发展趋势，随着微电子技术的发展，有PWM功能的微处理器也已问世，因此正弦波输出的逆变技术已经成熟。
1.方波输出的逆变器
　　1.方波输出的逆变器目前多采用脉宽调制集成电路，如SG3525，TL494等。实践证明，采用SG3525集成电路，并采用功率场效应管作为开关功率元件，能实现性能价格比较高的逆变器，由于SG3525具有直接驱动功率场效应管的能力并具有内部基准源和运算放大器和欠压保护功能，因此其外围电路很简单。
2.正弦波输出的逆变器
　　2.正弦波输出的逆变器控制集成电路，正弦波输出的逆变器，其控制电路可采用微处理器控制，如INTEL公司生产的80C196MC、摩托罗拉公司生产的MP16以及MI－CROCHIP公司生产的PIC16C73等，这些单片机均具有多路PWM发生器，并可设定上、下桥臂之间的死区时间，采用INTEL公司80C196MC实现正弦波输出的电路，80C196MC完成正弦波信号的发生，并检测交流输出电压，实现稳压。
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主电路功率器件的选择
　　逆变器的主功率元件的选择至关重要，目前使用较多的功率元件有达 小功率的光伏并网逆变器设计图林顿功率晶体管（BJT），功率场效应管（MOS－FET），绝缘栅晶体管（IGBT）和可关断晶闸管（GTO）等，在小容量低压系统中使用较多的器件为MOSFET，因为MOSFET具有较低的通态压降和较高的开关频率，在高压大容量系统中一般均采用IGBT模块，这是因为MOSFET随着电压的升高其通态电阻也随之增大，而IGBT在中容量系统中占有较大的优势，而在特大容量（100kVA以上）系统中，一般均采用GTO作为功率元件。
　　 光伏逆变器 并网逆变器 太阳能逆变器SolarMax的光伏逆变器规格全，既有小功率的组串逆变器，又有大功率的集中式逆变器，随着中国光伏发电市场的迅速发展，SolarMax逆变器必然会被越来越多的中国客户使用。

液晶电视机判断板坏的方法？

液晶彩电高压板又称逆变器或 背光灯电源，其作用是将电源输出 的低压直流电压转变为液晶面板所 需的高频高压交流电，点亮液晶面 板的CCFL背光源。在液晶彩电中 此电路一般独立做成一条状电路 板，由于此部分电路元器件采用双 面安装，布局紧凑，且输出1 500V～ 1 800V的交流电压，所以故障率较 高。因此，对于高压板的检修，既可 以采用更换单个故障元器件的方 法，也可以采用更换整板的方法，即 所谓板级维修。 一、高压板电路故障的判 断, 对于高压逆变电路的检修，可 采用以下方法进行分析和判断。1．高压测试棒触碰法,对于开机后闪一下即黑屏的故 障，可采用如下方法：开机后，马上用高压测试棒(也可用万用表)触碰 高压输出插头焊脚，看是否有微弱 蓝色火花出现，如果有火花出现，灯 管不亮的故障在灯管本身或接插 件。注意多灯管的要逐一进行试验。 这里强调开机后马上进行测试，主 要是为了避免保护电路启动后造成 误判。根据实际经验，冷机时即使灯 管损坏，保护电路启动也需要几秒 的时间，而热机或者刚断开电源不 久又重新通电，保护电路启动仅需 1s～2s，因此要掌握好检测时机。 Royer结构逆变电路各主要元器件 损坏后的故障现象如图1所示。 如果在保护电路未工作时测得 无放电火花产生，则应测量各级供 电电压是否正常，背光灯启动信号 电平是否正确，用示波器测量末级 驱动管或者控制集成块信号输出引 脚看是否有50Hz以上波形(具体频 率因机型而异，通常幅值在10～ 20Vp_p)。如果有波形，故障一般在高 压变压器、次级高压输出电容或灯 管。1Koyer结构逆变电路各点波形 见图2所示。 2．代换法 因为冷阴极荧光灯没有灯丝， 其损坏与否不能凭简单的电阻测量 法进行判断。只有将其接于正常的 逆变电路上，通过 观察其发光状况 才能确认其好坏。 3．观察法 灯管是否老 化可通过观察法 进行判断。一般来 说，在老化的灯管 顶端，可以见到类 似普通荧光灯老 化后的发黑现象， 这时说明该灯管 已经不能用了，需 要进行代换。 4．假负载法 如果确认故 障在逆变电路上， 不连接灯管检修会因为保护电路启 动而影响判断，连接灯管检修又因 为灯管脆弱、长度太长而比较麻烦， 此时就可以应用假负载法进行检 修。其方法如图3所示，即在逆变电 路的高压输出端用一个1 50kf2／ 10W的水泥电阻来代替灯管。不过， 要注意高压正常时该假负载发热量 比较大，不要烫坏其他元器件，同时 电源也可以采用通用维修电源。 二、高压板电路常见故障 的检修 1．电源指示灯亮，但黑屏 这种故障表现为电源指示灯可 以由红色转变为绿色，但黑屏。检修 此种故障时先检查BACKLIGHT— ON(背光灯启动信号)电平是否变 化，高压板供电是否正常，若正常， 再用金属工具尖端碰触高压变压器 输出端，看是否有蓝色放电火花，如 果有火花，检查代换CCFL、高压输 出电容。反之，则检查高压逆变电 路。 2．开机瞬间液晶彩电可以点亮， 然后黑屏 引起这种故障的原因主要是某 只灯管损坏、接触不良，造成输出电 流平衡保护电路启动。如果是高压 输出元器件损坏(包括接触不良)， 需断电后查找。维修时，一般需要代 换CCFL判断。 3．屏幕图像发黄或发红，亮度降 低 这种故障多为CCFL老化所致， 可用同规格新产品替换解决问题。 4．使用一段时间后黑屏，关机后 再开可重新点亮 这种故障主要是由于高压逆变 电路末级或者供电级元器件发热量 大，长期工作造成虚焊所致。通过轻 轻拍打机壳观察屏幕是否恢复点亮.

专利申请的步骤是什么？本人研发了一种发电装置，要怎样申请专利？

你好 你是申请什么类型的专利 外观、实用新型、还是发明专利如果是一个新发明 三个专利都能申请
1 发明专利的定义：
发明是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。方法发明或产品为无固定形状的，只能申请发明专利，而不能申请实用新型专利。2 授予发明专利的条件：
1、新颖性：是指在申请日以前没有同样的发明或者实用新型在国内外出版物上公开发表过、在国内公开使用过或者以其他方式为公众所知，也没有同样的发明或者实用新型由他人向国务院专利行政部门提出过申请并且记载在申请日以后公布的专利申请文件中。
2、创造性：是指同申请日以前已有的技术相比，该实用新型有实质性特点和进步。
3、实用性：是指该实用新型能够制造或者使用，并且能够产生积极效果。3 申请所须提交的材料：
1、发明专利的名称；
2、发明专利所属技术领域和背景技术；
3、完成本发明的目的；
4、达到本发明目的的技术方案；
5、附图（机械领域的发明一定要求有附图）：能清楚看到产品的结构，分清各零部件的连接关系，可是分解图、剖面图等；
6、具体实施例（完成本发明的具体的实施方式）；
7、本发明能够达到的最佳效果；
8、申请人为单位的需要单位盖章；申请人为个人的需要个人签字；
9、申请人为单位的需要营业执照复印件；申请人为个人的需提供个人身份证复印件；
10、提供清楚的申请人名称、详细地址、、邮编、设计人名称等材料。4 申请发明专利注意事项：
1、申请人在申请专利前最好进行专利文献检索，以了解是否有和自己发明技术相同的技术已经申请了专利。检索可以在代理人指导人进行；
2、发明专利保护期长，但要求比实用新型高，审查期限较长，费用较高，如果需要尽快获得授权的，可以在申请的同时请求提前公开；
3、发明专利在自申请日起三年内，应请求实质审查，并缴纳实质审查费；
4、技术方案是针对现有技术中存在的缺陷和不足，客观而有根据地反映发明要解决的技术问题，并进一步说明其效果，清楚、完整地描述发明解决其技术问题所采取的技术方案的技术特征，同时说明有益的效果；
5、有附图的，应当写明各幅附图的图名，并且对图示的内容作简要说明。在零部件较多的情况下，允许用列表的方式对附图中具体零部件名称列表说明；
6、所需时间：发明专利申请从申请到授权需要三年左右的时间，办理登记手续后三个月左右颁发《发明专利证书》。
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