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[导读]当逆变器的输入为恒定直流电压源时,该逆变器被称为电压源逆变器。电压源逆变器的输入有一个刚性直流电压源,其阻抗为零。实际上,直流电压源的阻抗可以忽略不计。

根据应用的输入源、连接方式、输出电压波形等,逆变器分为以下17种主要类别。

一、按输入源分类

电压源逆变器

当逆变器的输入为恒定直流电压源时,该逆变器被称为电压源逆变器。电压源逆变器的输入有一个刚性直流电压源,其阻抗为零。实际上,直流电压源的阻抗可以忽略不计。

电流源逆变器

当逆变器的输入为恒定直流电流源时,该逆变器被称为电流源逆变器。刚性电流从直流电源提供给CSI,其中直流电源具有高阻抗。

二、按输出相位分类

单相逆变器

单相逆变器将直流输入转换为单相输出。单相逆变器的输出电压/电流只有一相,其标称频率为50Hz或60Hz的标称电压。

三相逆变器

三相逆变器将直流电转换为三相电源。三相电源提供三路相交均匀分离的交流电。在输出端产生的所有三个波的幅度和频率都相同,但由于负载而略有变化,而每个波彼此之间有120度的相移。

三、按换向技术分类

线路换向

在这些类型的逆变器中,交流电路的线电压可通过设备获得,当SCR中的电流经历零特性时,器件被关闭。这种换向过程称为线路换向,而基于此原理工作的逆变器称为线路换向逆变器。

强制换向

在这种类型的换向中,电源不会出现零点。这就是为什么需要一些外部资源来对设备进行整流的原因。这种换向过程称为强制换向,而基于此过程的逆变器称为强制换向逆变器。

四、按连接方式分类

串联逆变器

串联逆变器由一对晶闸管和RLC(电阻、电感和电容)电路组成。一个晶闸管与RLC电路并联,一个晶闸管串联在直流电源和RLC电路之间。这种逆变器被称为串联逆变器,因为负载在晶闸管的帮助下直接与直流电源串联。

并联逆变器

并联逆变器由两个晶闸管、一个电容器、中心抽头变压器和一个电感器组成。晶闸管用于为电流流动提供路径,而电感器用于使电流源恒定。这些晶闸管的导通和关断由连接在它们之间的换向电容器控制。它之所以被称为并联逆变器,是因为在工作状态下,电容器通过变压器与负载并联。

半桥逆变器

半桥逆变器需要两个电子开关才能工作。开关可以是MOSFET、IJBT、BJT或晶闸管。带有晶闸管和BJT开关的半桥需要两个额外的二极管,纯电阻负载除外,而MOSFET具有内置体二极管。

全桥逆变器

单相全桥逆变器具有四个受控开关,用于控制负载中电流的流动方向。该电桥有4个反馈二极管,可将负载中存储的能量反馈回电源。

三相桥式逆变器

工业和其他重负载需要三相电源。为了从存储设备或其他直流电源运行这些重负载,需要三相逆变器。

五、按操作模式分类

离网逆变器

离网逆变器可在不受电网或其他电源影响的情况下自行为负载供电。

并网逆变器

并网逆变器有两个主要功能。并网逆变器的一个功能是从存储设备向交流负载提供交流电,而并网逆变器的另一个功能是向电网提供额外的电力。

双峰逆变器

双峰逆变器既可作为并网逆变器工作,也可作为离网逆变器工作。

六、按输出波形分类

方波逆变器

这些是将直流电转换为交流电的最简单的逆变器,但输出波形不是所需的纯正弦波,这些逆变器在输出端具有方波。

准正弦波逆变器

准正弦波逆变器或简称为具有阶梯正弦波的修正正弦波逆变器。

纯正弦波逆变器

纯正弦逆变器将直流转换为几乎纯正弦交流,纯正弦波逆变器的输出波形仍然不是理想的正弦波,但比方波和准正弦波逆变器平滑得多。

七、按输出电平数量分类

两电平逆变器

两电平逆变器有两个输出电平,输出电压在正负之间交替,并已基本频率交替。

多电平逆变器

多电平逆变器将直流信号转换为多电平阶梯波形,多电平逆变器的输出波形不是直接正负交替,而是多级交替。 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。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。可使用的电器有:手机、笔记本电脑、数码摄像机、照像机、照明灯、电动剃须刀、CD 机、游戏机、掌上电脑、电动工具、车载冰箱及各种旅游、野营、医疗急救电器等。

逆变器的分类

逆变器的种类很多,可按照不同的方法进行分类。

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。

逆变器常见类型

中小功率

中小功率逆变电源是户用独立交流光伏系统中重要的环节之一,其可靠性和效率对推广光伏系统、有效用能、降低系统造价至关重要?因而各国的光伏专家们一直在努力开发适于户用的逆变电源,以促使该行业更好更快地发展。

多重串联型

多重串联型逆变器应用于电动汽车有诸多优点。串联结构输出电压矢量种类大大增加,增强了控制的灵活性,提高了控制的精确性;同时降低了电机中性点电压的波动。逆变器的旁路特点可提高充电和再生制动控制的灵活性。

随着人们对城市环境的日益关切,电动汽车的发展得到了一个难得的机遇。在城市交通中,电动大客车由于载量大,综合效益高,成为优先发展的对象。电动大客车大都采用三相交流电机,由于电机功率大,三相逆变器中的器件需要承受高电压和大电流应力的作用,较高的dv/dt又使电磁辐射严重,并且需要良好的散热。

而采用多重串联型结构的大功率逆变器则降低了单个器件承受的电压应力,降低了对器件的要求;降低了dv/dt值,减少了电磁辐射,器件的发热也大大减少;由于输出电平种类增加,控制性能更好。

多重串联型逆变器适用于大功率的电动汽车驱动系统。采用多重串联型结构,可降低多个蓄电池串联带来的危险,降低器件的开关应力和减少电磁辐射。但需要的电池数增加了2倍。

多重串联型结构输出电压矢量种类大大增加,从而增强了控制的灵活性,提高了控制的精确性;同时降低电机中性点电压的波动。为维持每组蓄电池电量的均衡,在运行时需要确保电池的放电时间一致。通过旁路方式,可灵活地对蓄电池组充电,还可控制再生制动的力矩。

车载

车载逆变器一般使用汽车电瓶或者点烟器供电,先将低压直流电转换为265V左右的直流电,然后将高压的直流电转变为220V、50Hz的交流电。车载逆变器打破了在车内使用电器的诸多局限。车载电源不仅适用于车载系统,只要有DC12V直流电源的场合,都可使用。车载逆变器充分考虑到外部的使用环境,当发生过载或短路现象时将自动保护关机。

车载逆变器的使用方法

1、把车载逆变器插入汽车点烟器插座内,插入时请检查插头与插座之间松紧程度。太松时把插头部的两边弹片张开,然后插入点烟插座内。

2、确认车载逆变器的电源指示灯是否发亮。

3、把要使用的电器的电源插头插入车载电源转换器的插座内。

注意事项:

1、拔下连续使用中的电器插头时,务必先确认使用电器的开关是否已拨在”关”上,然后再拔掉电源插头。

2、更换车载逆变器的保险丝时务必使用同一型号、规格的保险丝,使用指定规格以外的保险丝或金属丝会引起异常过热和火灾。

3、及时清理车载逆变器插头处脏物,以免引起转换器接触不良或异常过热。

4、使用后或不使用车载逆变器时,要从点烟插座上拔下车载逆变器并妥善保管。

车载逆变器的选择

车载逆变器是一种工作在大电流、高频率环境下的电源产品,其潜在故障率相当高。因此,消费者在购买时一定要慎重:

首先,从逆变器输出波形上选,最好不要低于准正弦波;

其次,逆变器要有完备的电路保护功能;

第三,厂家要有良好的售后服务承诺;

第四,电路和产品经过一段时间的考验。

1、选择车载电源除了价格因素外,主要需要考虑的是车载电源对输入电压的要求和输出功率的大小,此外由于各种用电器的功率差别很大,因此要根据使用需求选择车载电源,原则是够用为主。

2、根据使用的电器的种类不同需选择合适的车载电源,对于日常的阻性用电器选择方波、修正波、正弦波的都可以合使用,对于感性的用电器则必须选择正弦波逆变器了。

3、方波/修正波逆变电源不能带感性负载和容性负载,不能带动空调,冰箱,也难以为高质量的音响电视提供电源。严格上讲方波/修正波逆变电源会影响用电器的使用寿命,这些问题在使用正弦波逆变器时不会出现。

4、一般小轿车内的点烟器保险为10A或15A(10A的保险多为老旧车型或原装进口车型的),这说明一般的小轿车内可以使用的车载逆变电源为120W或180W的。如果需要大功率的逆变器(超过180W或200W的)则一定要看一下包装内是否有电瓶夹线,没有电瓶夹线的大功率逆变器在小轿车上使用会有所限制。

5、一般的车载电源在点烟器端都会有保险,汽车用品齐齐网提醒购买时一定需要打开查看一下这个保险与汽车点烟器的保险是不相匹配(理论上要小于或等于点烟器的保险),这样点烟器的保险才能起到作用,反之会使汽车点烟器的保险烧掉,会造成没必要的麻烦。

车载逆变器注意事项

首先,要严格按照用户手册的规定来使用逆变器;

其次,逆变器的输出电压是220伏交流电,而这个220伏电是在一个狭小的空间并处于可移动状态,因此要格外小心。应将其放在较为安全的地方,以防触电。在不使用时,最好切断其输入电源;

第三,不要将逆变器置于太阳直晒或暖风机出口附近。逆变器的工作环境温度不宜超过摄氏40度;

第四,逆变器工作时会发热,因此不要在其附近或上面放置物品;

第五,逆变器怕水,不要使其淋雨或撒上水。

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