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逆變器原理-逆變器基本原理及特點詳解-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2020-03-11 

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逆變器原理-逆變器基本原理及特點詳解

逆變器

本文主要講逆變器原理,逆變器是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉(zhuǎn)變成定頻定壓或調(diào)頻調(diào)壓交流電(一般為220V,50Hz正弦波)的轉(zhuǎn)換器。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。廣泛適用于空調(diào)、家庭影院、電動砂輪、電動工具、縫紉機、DVD、VCD、電腦、電視、洗衣機、抽油煙機、冰箱,錄像機、按摩器、風(fēng)扇、照明等。


逆變器原理


逆變器原理


逆變器原理


逆變器原理如上圖,是一個典型的逆變器等效圖,圖中有S1~S4四個開關(guān)構(gòu)成兩個橋臂,開關(guān)S1和S2為同一個橋臂,S3和S4為一個橋臂。當(dāng)開關(guān)S1和S4閉合,S2和S3斷開,在其負(fù)載電阻上可得到Uo=Ud,當(dāng)開關(guān)S2和S3閉合,S1和S4斷開時,負(fù)載電阻上即可得到Uo=-Ud,這樣以開關(guān)不斷進行操作,在負(fù)載上就得到了交流波形,完成直流變?yōu)榻涣鞯倪^程。其波形如下圖


逆變器原理


需要說明,同一橋臂上的開關(guān)不能同時閉合,以免造成電源短路,通過改變開關(guān)的頻率即可改變交流電的頻率。實際上,上圖中的四個開關(guān)是各種半導(dǎo)體開關(guān)器件的理想模型,逆變電路中常用的半導(dǎo)體開關(guān)器件有晶閘管、場效應(yīng)管和絕緣柵晶體管(IGBT)。例如下圖是一個由場效應(yīng)管構(gòu)成的開關(guān)電路。


逆變器原理


如圖,電路的開關(guān)器件是由N溝道場應(yīng)管和P溝道增強型場效應(yīng)管構(gòu)成,組成推挽輸出的形式。當(dāng)驅(qū)動信號為低電平L時,P溝道場效應(yīng)管導(dǎo)管,當(dāng)輸入信號為高電平H時,N溝道場管導(dǎo)管,這種交替導(dǎo)通避免了同一橋臂的兩個開關(guān)同時導(dǎo)通造成電源短路的危害。工作過程如下,場效應(yīng)管TR3和TR4為同一橋臂,TR5和TR6為同一橋臂,由脈沖信號控制四個開關(guān)管的導(dǎo)通閉合產(chǎn)生交變信號施加在變壓器的低壓繞組上,在變壓器高壓繞組會感應(yīng)出高壓交流電,完成直流向交流的逆變。


逆變器原理總結(jié)


逆變器原理


逆變器原理,上面所述只是逆變器的基本原理,當(dāng)然實際應(yīng)用中,逆變器遠(yuǎn)比這要復(fù)雜的多,一個完整的逆變器是由主電路、控制電路、驅(qū)動電路和輔助電源組成。


其中主電路部分包括各種各樣完成逆變的開關(guān)電路,主要由直流電源(電容)、緩沖器、開關(guān)橋路、濾波器和變壓器構(gòu)成,完成能量級別的處理。


控制電路:采集主電路反饋量,實現(xiàn)控制算法和保護策略,得到開關(guān)管開關(guān)信號。


驅(qū)動電路:根據(jù)控制板的開關(guān)信號,驅(qū)動保證場效應(yīng)管等開關(guān)器件的可靠開通和關(guān)斷。


輔助電源:控制芯片、驅(qū)動芯片的輔助電源電路。


總而言之,逆變器就是一種將直流電轉(zhuǎn)換成交流電使用的一種裝置。


逆變器特點

1.轉(zhuǎn)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(zhì)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(fù)載適應(yīng)性與穩(wěn)定性強。


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