關于逆變器基礎知識大普及

導讀：逆變器又稱逆變電源，是一種電源轉換裝置，它輸出的交流電可用于各類設備，最大限度地滿足移動供電場所或無電地區(qū)用戶對交流電源的需要。隨著逆變器的廣泛的應用，逆變器也將發(fā)揮著更大的作用。本文將為大家普及一些關于逆變器的基礎知識。

一、逆變器的概念

逆變器（Inverter,逆向變壓器件）是一種直流到交流（DC to AC）的變壓器，即把直流電能（電池、蓄電瓶）轉變成交流電（一般為220V,50Hz正弦波）。它輸出的交流電可用于各類設備，最大限度地滿足移動供電場所或無電地區(qū)用戶對交流電源的需要。

有了逆變器，就可利用直流電（蓄電池、開關電源、燃料電池等）轉換成交流電為電器提供穩(wěn)定可靠得用電保障，如筆記本電腦、手機、手持PC、數(shù)碼相機以及各類儀器等；逆變器還可與發(fā)電機配套使用，能有效地節(jié)約燃料、減少噪音；在風能、太陽能領域，逆變器更是必不可少。 小型逆變器還可利用汽車、輪船、便攜供電設備，在野外提供交流電源。

二、逆變器的工作原理

逆變器是一種直流到交流（DC to AC）的變壓器，顧名思義是逆向變壓，它其實與適配器Adapter是一種電壓逆變的過程。Adapter是將市電電網(wǎng)的交流電壓轉變?yōu)榉€(wěn)定的 12V直流輸出， 而 Inverter 是將Adapter輸出的 12V直流電壓轉變?yōu)楦哳l的高壓交流電。現(xiàn)在的逆變器一般采用了PWM（Pulse Width Modulation）脈沖寬度調制技術，從而獲得大功率、高效率的交流逆變輸出。

逆變器的工作原理框圖

三、逆變器的分類

逆變器的分類方法很多，表1是常用的逆變器分類方法：

表1常用的逆變器分類

四、逆變器的主要特點

逆變器的主要特點表現(xiàn)在以下四個方面：

（1）轉換效率高、啟動快；

（2）安全性能好：產(chǎn)品具備短路、過載、過/欠電壓、超溫5種保護功能；

（3）物理性能良好：產(chǎn)品采用全鋁質外殼，散熱性能好，表面硬氧化處理，耐摩擦性能好，并可抗一定外力的擠壓或碰擊；

（4）帶負載適應性與穩(wěn)定性強

五、逆變器的技術指標

不管是消費者使用還是開發(fā)者設計，對于逆變器的以下幾個重要參數(shù)都需要熟悉：

1）逆變效率。

逆變效率是衡量逆變器性能的一個重要參數(shù)，逆變效率值用來表征其自身損耗功率的大小，通常以%來表示。逆變器中逆變效率直接關系到系統(tǒng)效率，如果逆變器逆 變效率過低，將嚴重導致系統(tǒng)效率下降。在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，太陽電池方陣的轉換效率目前一般不超過18%,且太陽電池的成本較高，如果想提高2%一3 %轉換效率非常困難，但提高逆變器逆變效率3%一5%卻是完全可能的。逆變器效率的高低是逆變器性能好壞的一個該要標準，對光伏發(fā)電系統(tǒng)提高發(fā)電量和降低 發(fā)電成本有著重要影響。

2）額定輸出容量

額定輸出容最是用來表征逆變器向負級供電的能力。額定輸出容最值高，則逆變器帶負載能力越強。額定輸出容量值只是針對純電阻性負載的一個參考，如果逆變器所帶的負載不為純限性時，逆變器帶負載能力將小于給出的額定輸出容量值。

3）輸出電壓穩(wěn)定度

輸出電壓穩(wěn)定度是指逆變器輸出電壓的穩(wěn)定能力。逆變器中一般會給出輸入直流電壓在允許波動范圍內逆變器輸出電壓的偏差（通常稱為電壓調整率），高性能的逆 變器一般還會給出負載由。0%變化至100%時，逆變器輸出電壓的電壓偏差（通常稱為負載調整率）。標稱電壓通常指的是開路輸出電壓，也就是不接任何負 載，沒有電流愉出的電壓值。獨立太陽能光伏系統(tǒng)中，蓄電池端電壓在充放電時電壓波動很大，鉛酸蓄電池電壓波動可達標稱電壓的30%左右，所以逆變器要有良 好的輸出電壓穩(wěn)定度，才能保證系統(tǒng)在較大直流輸入范圍內工作。

4）可靠性

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)運行中，逆變器可靠性是形響系統(tǒng)可靠性的主要因家之一。因為光伏發(fā)電系統(tǒng)一般工作在比較偏遠的艱苦地方，維護不方便，逆變器必須是可書 的。其可書性要求逆變器具有良好的保護功能，包括逆變器中的過流保護和短路保護功能。在光伏發(fā)電系統(tǒng)正常運行時，由于負載故障、人為誤操作和外界干擾等原 因，引起供電系統(tǒng)電流過大或短路等情況是極有可能發(fā)生的，要提高可靠性，必須要求逆變器要有相關的保護功能。

5）啟動性能

啟動性能是指逆變器帶負載啟動的能力和動態(tài)工作的性能。逆變器在額定負級下應能保證其正常啟動。一般電阻性負載工作時，逆變器啟動性能較好。但如果是電感 性負載，如電動機、冰箱、空調或大功率水泵啟動時，功率可能是額定功率的幾倍以上。通常感性負載啟動時，逆變器將承受較大的浪涌功率。故逆變器的啟動性能 要求在感性或其他負載啟動時，逆變器內部器件能承受多次滿負荷啟動而不致使功率器件損壞。

6）諧波失真度

當逆變器輸出電壓波形為正弦波時或修正波時，除了基波外還含有諧波分量，通常將諧波分量在輸出電壓總波形中的比例稱為諧波失真度。高次諧波電流會在電感性 負載產(chǎn)生渦流，導致器件嚴吹發(fā)熱，嚴重的會損壞電氣設備。一般逆變器會注明其諧波失真度。方波逆變器的諧波失真約為40%,一般只適合于純阻性負載；修正波逆變器的諧波失真小于20%左右，適合于大部分負載；而正弦波逆變器的諧波失真較小，能適用于所有的交流用電負載。

六、逆變器使用的注意事項

1、直流電壓要一致

每臺逆變器都有接入直流電壓數(shù)值，如12V,24V等， 逆變器（圖4）要求選擇蓄電池電壓必須與逆變器直流輸入電壓一致。例如，12V 逆變器必須選擇12V蓄電池。

2、逆變器輸出功率必須大于電器的使用功率，特別對于啟動時功率大的電器，如冰箱、空調，還要留大些的余量。

3、正、負極必須接正確

逆變器接入的直流電壓標有正負極。紅色為正極（+），黑色為負極（-），蓄電池上也同樣標有正負極，紅色為正極（+），黑色為負極（-），連接時必須正接正（紅接紅），負接負（黑接黑）。連接線線徑必須足夠粗，并且盡可能減少連接線的長度。

4、應放置在通風、干燥的地方，謹防雨淋，并與周圍的物體有20cm以上的距離，遠離易燃易爆品，切忌在該機上放置或覆蓋其它物品，使用環(huán)境溫度不大于40℃。

5、 充電與逆變不能同時進行。即逆變時不可將充電插頭插入逆變輸出的電氣回路中。

6、兩次開機間隔時間不少于5秒（切斷輸入電源）。

7、請用干布或防靜電布擦拭以保持機器整潔。

8、在連接機器的輸入輸出前，請首先將機器的外殼正確接地。

9、為避免意外，嚴禁用戶打開機箱進行操作和使用。

10、懷疑機器有故障時，請不要繼續(xù)進行操作和使用， 逆變器（圖5）應及時切斷輸入和輸出，由合格的檢修人員或維修單位檢查維修。