逆變器的工作原理及結(jié)構(gòu)

一、工作原理

逆變器是一種將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的電力電子設(shè)備。它通過(guò)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)管（通常是晶體管）的導(dǎo)通和關(guān)斷，將直流電源的電能轉(zhuǎn)化為交流電能的裝置。這種設(shè)備廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如電動(dòng)汽車、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)等。

1. 電壓型逆變器

電壓型逆變器是利用開(kāi)關(guān)管的通斷來(lái)控制輸出電壓的幅值和相位。當(dāng)開(kāi)關(guān)管處于通態(tài)時(shí)，電壓通過(guò)電感和負(fù)載構(gòu)成回路，電流從電感中流過(guò)；當(dāng)開(kāi)關(guān)管處于斷態(tài)時(shí)，電感中的電流不能繼續(xù)流動(dòng)，因此電感兩端產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)與電源電壓疊加后加在開(kāi)關(guān)管兩端。

由于電壓型逆變器的輸出電壓是正弦波，因此可以通過(guò)控制開(kāi)關(guān)管的通斷頻率和相位來(lái)改變輸出電壓的頻率和相位。此外，電壓型逆變器還具有控制簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。

2. 電流型逆變器

電流型逆變器是利用開(kāi)關(guān)管的通斷來(lái)控制輸出電流的幅值和相位。當(dāng)開(kāi)關(guān)管處于通態(tài)時(shí)，電流通過(guò)電感和負(fù)載構(gòu)成回路，電感中的電流線性增長(zhǎng)；當(dāng)開(kāi)關(guān)管處于斷態(tài)時(shí)，電感中的電流不能繼續(xù)流動(dòng)，因此電感兩端產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)與電源電壓疊加后加在開(kāi)關(guān)管兩端。

由于電流型逆變器的輸出電流是正弦波，因此可以通過(guò)控制開(kāi)關(guān)管的通斷頻率和相位來(lái)改變輸出電流的頻率和相位。此外，電流型逆變器還具有過(guò)載能力強(qiáng)、控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

二、結(jié)構(gòu)

1. 主電路

逆變器的主電路通常由輸入濾波器、開(kāi)關(guān)管、輸出濾波器等組成。輸入濾波器用于濾除輸入電源中的諧波和噪聲，保證逆變器的穩(wěn)定運(yùn)行；開(kāi)關(guān)管用于控制電流的通斷，實(shí)現(xiàn)直流電到交流電的轉(zhuǎn)換；輸出濾波器用于濾除輸出電壓中的諧波和噪聲，保證負(fù)載的正常運(yùn)行。

2. 控制電路

逆變器的控制電路通常由微處理器、驅(qū)動(dòng)電路等組成。微處理器負(fù)責(zé)控制開(kāi)關(guān)管的通斷頻率和相位，以實(shí)現(xiàn)輸出電壓或電流的控制；驅(qū)動(dòng)電路負(fù)責(zé)將微處理器的控制信號(hào)放大后驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管工作。

3. 保護(hù)電路

逆變器的保護(hù)電路通常由過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)等組成。過(guò)流保護(hù)用于防止電流過(guò)大導(dǎo)致設(shè)備損壞；過(guò)壓保護(hù)用于防止電壓過(guò)高導(dǎo)致設(shè)備損壞；欠壓保護(hù)用于防止電壓過(guò)低導(dǎo)致設(shè)備損壞。

4. 散熱系統(tǒng)

逆變器的散熱系統(tǒng)通常由散熱片、風(fēng)扇等組成。散熱片用于將設(shè)備產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到空氣中；風(fēng)扇用于將空氣吹過(guò)散熱片，將熱量帶走。