逆變器的工作原理是將直流電源(DC)轉換為交流電源(AC)。其核心原理是通過半導體開關器件(如晶體管、場效應管等)的開關作用,將直流電壓轉換為交流電壓。逆變器主要由逆變電路、邏輯控制電路、濾波電路三大部分組成。逆變電路完成由直流電轉換為交流電的功能,濾波電路用于濾除不需要的信號。
逆變器的工作過程可以細化為以下幾步:2
振蕩電路將直流電轉換為交流電。
線圈升壓將不規(guī)則交流電變?yōu)榉讲ń涣麟姟?
整流使得交流電經(jīng)由方波變?yōu)檎也ń涣麟姟?
逆變器中的核心部件為PWM(脈沖寬度調(diào)制),它通過控制半導體開關器件的導通和截止時間,產(chǎn)生穩(wěn)定的交流電壓。逆變器的種類繁多,包括半橋式、全橋式和三相橋式逆變器等,它們的主要結構是有開關管(如MOSFET、IGBT、晶閘管等)構成的半橋或全橋為基礎。56
此外,逆變器還具有保護功能,如過壓保護、欠壓保護、短路保護等,以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。7
逆變器工作原理
輸入接口部分:
輸入部分有3個信號,12V直流輸入VIN、工作使能電壓ENB及Panel電流控制信號DIM。VIN由Adapter提供,ENB電壓由主板上的MCU提供,其值為0或3V,當ENB=0時,Inverter不工作,而ENB=3V時,Inverter處于正常工作狀態(tài);而DIM電壓由主板提供,其變化范圍在0~5V之間,將不同的DIM值反饋給PWM控制器反饋端,Inverter向負載提供的電流也將不同,DIM值越小,Inverter輸出的電流就越大。
電壓啟動回路:
ENB為高電平時,輸出高壓去點亮Panel的背光燈燈管。
PWM控制器:
有以下幾個功能組成:內(nèi)部參考電壓、誤差放大器、振蕩器和PWM、過壓保護、欠壓保護、短路保護、輸出晶體管。
直流變換:
由MOS開關管和儲能電感組成電壓變換電路,輸入的脈沖經(jīng)過推挽放大器放大后驅動MOS管做開關動作,使得直流電壓對電感進行充放電,這樣電感的另一端就能得到交流電壓。
LC振蕩及輸出回路:
保證燈管啟動需要的1600V電壓,并在燈管啟動以后將電壓降至800V。
輸出電壓反饋:
當負載工作時,反饋采樣電壓,起到穩(wěn)定Inventer電壓輸出的作用。
其實你可以想象一下了。都有哪些電子元件需要正負極,電阻,電感一般不需要。二極管一般壞的可能就是被擊穿只要電壓正常一般是沒有問題的,三極管的話是不會導通的。穩(wěn)壓管如果正負接反的話就會損壞了,但一般有的電路加了保護就是利用二極管的單向導通來保護。在就是電容了,電容里有正負之分的就是電解電容了,如果正負接反嚴重的話其外殼發(fā)生爆裂。
主要元件二極管。開關管振蕩變壓器。取樣。調(diào)寬管。還有振蕩回路電阻電容等參開關電路原理。
逆變器的主功率元件的選擇至關重要,目前使用較多的功率元件有達林頓功率晶體管(BJT),功率場效應管(MOSFET),絕緣柵晶體管(IGBT)和可關 斷晶閘管(GTO)等,在小容量低壓系統(tǒng)中使用較多的器件為MOSFET,因為MOSFET具有較低的通態(tài)壓降和較高的開關頻率,在高壓大容量系統(tǒng)中一般 均采用IGBT模塊,這是因為MOSFET隨著電壓的升高其通態(tài)電阻也隨之增大,而IGBT在中容量系統(tǒng)中占有較大的優(yōu)勢,而在特大容量(100KVA以 上)系統(tǒng)中,一般均采用GTO作為功率元件 。
大件:場效應管或IGBT、變壓器、電容、二極管、比較器以及3525之類的主控。交直交逆變還有整流濾波。
功率大小和精度,關系著電路的復雜程度。
IGBT(絕緣柵雙極晶體管)作為新型電力半導體場控自關斷器件,集功率MOSFET的高速性能與雙極性器件的低電阻于一體,具有輸入阻抗高,電壓控制功耗低,控制電路簡單,耐高壓,承受電流大等特性,在各種電力變換中獲得極廣泛的應用。與此同時,各大半導體生產(chǎn)廠商不斷開發(fā)IGBT的高耐壓、大電流、高速、低飽和壓降、高可靠性、低成本技術,主要采用1um以下制作工藝,研制開發(fā)取得一些新進展。
1、全控型逆變器工作原理
為通常使用的單相輸出的全橋逆變主電路,交流元件采用IGBT管Q11、Q12、Q13、Q14。并由PWM脈寬調(diào)制控制IGBT管的導通或截止。
當逆變器電路接上直流電源后,先由Q11、Q14導通,Q1、Q13截止,則電流由直流電源正極輸出,經(jīng)Q11、L或感、變壓器初級線圈圖1-2,到Q14回到電源負極。當Q11、Q14截止后,Q12、Q13導通,電流從電源正極經(jīng)Q13、變壓器初級線圈2-1電感到Q12回到電源負極。此時,在變壓器初級線圈上,已形成正負交變方波,利用高頻PWM控制,兩對IGBT管交替重復,在變壓器上產(chǎn)生交流電壓。由于LC交流濾波器作用,使輸出端形成正弦波交流電壓。
當Q11、Q14關斷時,為了釋放儲存能量,在IGBT處并聯(lián)二級管D11、D12,使能量返回到直流電源中去。
2、半控型逆變器工作原理
半控型逆變器采用晶閘管元件。Th1、Th2為交替工作的晶閘管,設Th1先觸發(fā)導通,則電流通過變壓器流經(jīng)Th1,同時由于變壓器的感應作用,換向電容器C被充電到大的2倍的電源電壓。按著Th2被觸發(fā)導通,因Th2的陽極加反向偏壓,Th1截止,返回阻斷狀態(tài)。這樣,Th1與Th2換流,然后電容器C又反極性充電。如此交替觸發(fā)晶閘管,電流交替流向變壓器的初級,在變壓器的次級得到交流電。
在電路中,電感L可以限制換向電容C的放電電流,延長放電時間,保證電路關斷時間大于晶閘管的關斷時間,而不需容量很大的電容器。D1和D2是2只反饋二極管,可將電感L中的能量釋放,將換向剩余的能量送回電源,完成能量的反饋作用。
逆變器的工作原理如下:
1.逆變器是一種直流-交流的變壓器,實際上,它和轉換器一樣,都是一個電壓倒置的過程。變換器是把電網(wǎng)中的 AC電壓轉化成12 V的穩(wěn)壓 DC,而逆變器則是把 Adapter的12 V DC變換成高頻率的 AC,兩者都使用了更常用的 PWM技術。
2.逆變器是一種轉換裝置,它將直流電能(電池、蓄電池)轉換為恒定電壓或調(diào)頻交流電壓。該系統(tǒng)包括逆變橋、控制邏輯、濾波器等。
3.核心部件為 PWM,UC3842為 Adapter,TL5001為TL5001。TL5001具有3.6~40 V的工作電壓,內(nèi)部設有-個錯誤放大器、調(diào)節(jié)器、振蕩器、死區(qū) PWM發(fā)生器、低壓保護回路和短路保護回路。
擴充:簡而言之,逆變器是一種將低電壓(12 V,24 V,48 V)轉換成220 V的交流電源。由于220 V交流電一般都被整流為直流電,而逆變器則相反,故名。這是一個“移動”的年代,手機辦公室、手機通信、手機休閑、娛樂。在運動過程中,不僅要用到電池或者蓄電池提供的高壓直流電源,還要用到220 V的交流電源,這是生活中必不可少的。
太陽能光伏水泵系統(tǒng)(光伏提水系統(tǒng))結構
太陽能光伏水泵系統(tǒng)(光伏提水系統(tǒng))主要由太陽能電池板、太陽能光伏水泵逆變器、水泵三大部分組成。
太陽能電池板:太陽能收集及光電轉換裝置
太陽能光伏水泵逆變器/控制器:轉換太陽能電池板產(chǎn)生的電來驅動水泵工作;控制和調(diào)整水泵系統(tǒng),實現(xiàn)功率最大化
水泵:輸送液體
其他部件:
安裝組件:擺放及固定太陽能電池板
匯流箱:整合太陽能電池板輸入,并起到保護組件的作用
室外安裝箱:IP54等級,方便室外安裝
太陽能光伏水泵系統(tǒng)工作原理
太陽能電池板吸收太陽能輻射能量,將其轉化為電能;太陽能光伏水泵逆變器根據(jù)日照強度的變化實時調(diào)節(jié)輸出功率,并驅動水泵工作。
太陽能光伏水泵系統(tǒng)優(yōu)勢
全自動運行,無須人工值守
適配的水泵類型廣,如三相、單相、直流水泵
輸入電壓范圍廣,適配多種光伏組件
模塊化設計,方便維護
使用進口元器件,安全可靠
太陽能市電混合輸入,可全天候運行
無線遠程操控
個性化的解決方案
太陽能光伏水泵系統(tǒng)應用案例
*偏遠地區(qū)的果園,花園及溫室灌溉
*為郊外公園及農(nóng)場供水
*魚塘等水產(chǎn)養(yǎng)殖場的增氧設備
*游泳池水循環(huán)系統(tǒng)
*牲畜飲水系統(tǒng)