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逆變器
來源：作者：日期：2017-12-27 11:11:41點擊：11802次
逆變器(inverter)是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉(zhuǎn)變成交流電(一般為220v50HZ正弦或方波)。應急電源，一般是把直流電瓶逆變成220V交流的。通俗的講，逆變器是一種將直流電(DC)轉(zhuǎn)化為交流電(AC)的裝置。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、風扇、照明等 。
| 中文名 | 外文名 | 別稱 | 分類 |
| 逆變器 | inverter | 變流器、反流器 | 全橋逆變器 等 |
目錄
1、逆變器的概述：
2、逆變器的作用
3、逆變器的分類
4、逆變器的特點
5、逆變器的技術參數(shù)
6、逆變器的使用范圍
7、逆變器的日常用途
8、逆變器的檢測：
9、逆變器中的IGBT失效原因
10、逆變器使用必要的條件
11、逆變器的安裝使用方法
12、逆變器的注意事項
逆變器的概述：
逆變器通常，把將交流電能變換成直流電能的過程稱為整流，把完成整流功能的電路稱為整流電路，把實現(xiàn)整流過程的裝置稱為整流設備或整流器。與之相對應，把將直流電能變換成交流電能的過程稱為逆變，把完成逆變功能的電路稱為逆變電路，把實現(xiàn)逆變過程的裝置稱為逆變設備或逆變器。如上所述，逆變器有多種類型，因此在選擇機種和容量時需特別注意。尤其在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，逆變器效率的高低是決定太陽電池容量和蓄電池容量大小的重要因素。
逆變器的作用：
簡單地說，逆變器就是一種將低壓(12或24伏或48伏)直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?20伏交流電的電子設備。因為我們通常是將220伏交流電整流變成直流電來使用，而逆變器的作用與此相反，因此而得名。我們處在一個“移動”的時代，移動辦公，移動通訊，移動休閑和娛樂。在移動的狀態(tài)中，人們不但需要由電池或電瓶供給的低壓直流電，同時更需要我們在日常環(huán)境中不可或缺的220伏交流電，逆變器就可以滿足我們的這種需求。
逆變器的分類：
3.1.按照逆變器輸出分類
3.1.1單相逆變器;
3.1.2三相逆變器;
3.1.3多相逆變器
3.2.按照逆變器輸出交流的頻率分類
3.2.1工頻逆變器;
3.2.2中頻逆變器;
3.2.3高頻逆變器
3.3.按照逆變器的輸出波形分類
3.3.1方波逆變器
3.3.2階梯波逆變器
3.3.3正弦逆變器
3.4.按照逆變器線路原理分類
3.4.1自激振蕩型逆變器
3.4.2階梯波疊加型逆變器
3.4.3脈寬調(diào)制型逆變器
3.4.4諧振型逆變器
3.5.按照逆變器主電路結(jié)構分類
3.5.1單端式逆變器
3.5.2半橋式逆變器
3.5.3全橋式逆變器
3.5.4推挽橋式逆變器
3.6.按照逆變器輸出功率大小分類
3.6.1小功率逆變器(小于1KW)
3.6.2中功率逆變器(1~10KW)
3.6.3大功率逆變器(大于10KW)
逆變器的特點：
4.1.轉(zhuǎn)換效率高、啟動快;
4.2.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;
4.3.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;
4.4.帶負載適應性與穩(wěn)定性強。
逆變器的技術參數(shù)：
型號 YTP-300 YTP-500 YTP-1000 額定輸出功率 300w 500w 1000w 最大輸出功率 360w 600w 1200w 峰值功率 600W 1000W 2000W 輸入電壓 12V/24V 輸出電壓 110VAC/220VAC 輸出頻率 50Hz/60Hz 效率(滿載) >87[%] 空載電流 <8W 工作指示 LED指示工作狀態(tài) 輸出波形 純正弦波 自動保護 過載，短路，過溫，反接（保險），欠/過壓 工作環(huán)境溫度 -10℃ ~ + 50℃ 存儲溫度 -30℃ ~ + 70℃ 方式 自動控制制冷風扇 總諧波失真量 ≤5[%] 機器尺寸（MM） 145*155*50 235*150*70 310*150*70 尺寸（MM) 195*159*70 345*190*110 420*190*110 凈重（KG） 1.3KG 2.2KG 3.2KG 毛重(KG) 1.5KG 2.5KG 3.5KG4
逆變器的使用范圍：
6.1.使用辦公設備(如：電腦、傳真機、打印機、掃描儀等);
6.2.使用生活電器(如：游戲機、DVD、音響、攝像機、電風扇、照明燈具等);
6.3.或需要給電池(手機、電動剃須刀、數(shù)碼相機、攝像機等電池)充電時;
逆變器的日常用途：
7.1.汽車上的逆變器所獲得的220V電，是220V 50HZ，高檔點的是正弦波的，便宜的一般是方波的。
正弦波的那種和接插座上用的電，是一樣的，而方波的其實也可以用，只不過如果用風扇等有電機的設備，會有一些噪音，之所以用方波，就是因為這種調(diào)制方式成本比較低。一般，車載的這個逆變器，功率最大不過500瓦，空調(diào)一般都700多瓦，而且了，你真的那么想把家用空調(diào)裝車上???汽車里的空調(diào)，包括那些大客車，都是讓引擎直接驅(qū)動壓縮機的，不是用電的，如果中間多一個電的轉(zhuǎn)換過程，損耗就更大了。而且也不好裝，還不如用汽車空調(diào)。
7.2.接筆記本，電視，碟機之類的東西，只要在他的額定功率下使用，都沒問題 但是需要注意 他是接在汽車蓄電池上的，雖然他一般都是11V就自動保護斷電，避免電壓過低導致車無法啟動，但是還是不適宜在引擎不運轉(zhuǎn)的情況下用，，所以如果用負載比較大，還是建議啟動引擎。如果是給手機充電道沒什么問題。
7.3.電動車上，有一個叫DC-DC的模塊，他也叫 直流轉(zhuǎn)換器 ，這個模塊輸入48V，輸出12V，那么你只要購買一個12V輸入的車載逆變器就可以使用。當然若你能買到48V輸入的逆變器更好，但估計很難買到 而且，這個模塊一般只能提供5A電流，最多不過10A，而且車燈什么的也要用，所以很容易過載，建議，如果可以，多買一個 直流轉(zhuǎn)換器，這個轉(zhuǎn)換器專門給你那逆變器供電，然后如果直流轉(zhuǎn)換器只能提供5A，那么逆變器輸入就應當小于5A，否則可能會損壞那模塊， 當然有一些直流轉(zhuǎn)換器電流是很大的，如果修車的地方?jīng)]有，可以到一些電器店或叫他們修理的給你進一個大電流的，或者多個直流轉(zhuǎn)換器并聯(lián)也可以，總之，不要讓他過載就可以 。
7.4.在目前的城市軌道車輛上有一種vvvf牽引逆變器，用于變頻變壓，在列車牽引時將高壓(一般為dc750V或DC1500V)變?yōu)轭l率和電壓可調(diào)的三相電供給牽引電動動機使用，在制動時可以把列車慣性帶動牽引電機旋轉(zhuǎn)發(fā)出的三相電能轉(zhuǎn)換為直流電反饋回電網(wǎng)或通過能量消耗模塊消耗掉。
逆變器的檢測：
應用于并網(wǎng)逆變器出廠試驗、型式試驗,科研開發(fā),檢測防孤島效應保護功能在通信行業(yè)中,通常將電源比喻為通信系統(tǒng)的心臟,各通信運營商管理部門已經(jīng)從確保運行質(zhì)量,生產(chǎn)安全和財產(chǎn)安全的角度來重視通信電源的維護工作了。
RLC負載ALT是并網(wǎng)逆變器試驗檢測裝置，完全滿足并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品在出廠試驗、型式試驗和防孤島保護試驗的相關測試要求，目前已廣泛應用于并網(wǎng)逆變器生產(chǎn)企業(yè)、并網(wǎng)逆變器的科研開發(fā)、并網(wǎng)逆變器檢測鑒定機構、高校電氣實驗室、產(chǎn)品驗收及日常維護測試領域。
逆變器測試設備要滿足防孤島檢測要求的RLC負載，一要高精度、二要自動對寄性進行補償;
逆變器中的IGBT失效原因：
9.1.引起IGBT失效的原因
9.1.1過熱容易損壞集電極,電流過大引起的瞬時過熱及其主要原因,是因散熱不良導致的持續(xù)過熱均會使IGBT損壞。如果器件持續(xù)短路 ，大電流產(chǎn)生的功耗將引起溫升，由于芯片的熱容量小，其溫度迅速上升，若芯片溫度超過硅本征溫度，器件將失去阻斷能力，柵極控制就無法保護，從而導致IGBT失效。實際應用時，一般最高允許的工作 溫度為125℃左右。
9.1.2超出關斷安全工作區(qū)引起擎住效應而損壞擎住效應分靜態(tài)擎住效應和動態(tài)擎住效應。IGBT為PNPN4層結(jié)構， 因體內(nèi)存在一個寄生晶閘管，當集電極電流增大到一定程度時，則能使寄生晶閘管導通，門極失去控制作用，形 成自鎖現(xiàn)象，這就是所謂的靜態(tài)擎住效應。IGBT發(fā)生擎住效應后，集電極電流增大，產(chǎn)生過高功耗，導致器件失 效。動態(tài)擎住效應主要是在器件高速關斷時電流下降太快，dvCE/dt很大，引起較大位移電流，也能造成寄生晶閘 管自鎖。
9.1.3瞬態(tài)過電流IGBT在運行過程中所承受的大幅值過電流除短路、直通等故障外，還有續(xù)流二極管的反向恢復電流、緩沖電容器的放電電流及噪聲干擾造成的尖峰電流。這種瞬態(tài)過電流雖然持續(xù)時間較短，但如果不采取措施，將增加IGBT的負擔，也可能會導致IGBT失效 。
9.1.4過電壓造成集電極發(fā)射極擊穿或造成柵極發(fā)射極擊穿。
9.2.IGBT保 護 方 法
當過流情況出現(xiàn)時，IGBT必須維持在短路安全工作區(qū)內(nèi)。IGBT承受短路的時間與電源電壓、柵極驅(qū)動電壓以及結(jié) 溫有密切關系。為了防止由于短路故障造成IGBT損壞，必須有完善的檢測與保護環(huán)節(jié)。一般的檢測方法分為電流傳 感器和IGBT欠飽和式保護。
9.2.1立即關斷驅(qū)動信號
在逆變電源的負載過大或輸出短路的情況下，通過逆變橋輸入直流母線上的電流傳感器進行檢測。當檢測電流值超過設定的閾值時，保護動作封鎖所有橋臂的驅(qū)動信號。這種保護方法最直接，但吸收電路和箝位電路必須經(jīng)特別設計，使其適用于短路情況。這種方法的缺點是會造成IGBT關斷時承受應力過大，特別是在關斷感性超大電流時， 必須注意擎住效應。
9.2.2先減小柵壓后關斷驅(qū)動信號
IGBT的短路電流和柵壓有密切關系，柵壓越高，短路時電流就越大。在短路或瞬態(tài)過流情況下若能在瞬間將vGS分步減少或斜坡減少，這樣短路電流便會減小下來，長允許過流時間。當IGBT關斷時，di/dt也減小。限制過電流幅值。
逆變器使用必要的條件：
10.1.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，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。
10.2.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(diào)，還要留大些的余量。
10.3.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。
10.4.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℃。
10.5.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。
10.6.兩次開機間隔時間不少于5秒(切斷輸入電源)。
10.7.請用干布或防靜電布擦拭以保持機器整潔。
10.8.在連接機器的輸入輸出前，請首先將機器的外殼正確接地。
10.9.為避免意外，嚴禁用戶打開機箱進行操作和使用。
10.10.懷疑機器有故障時，請不要繼續(xù)進行操作和使用，應及時切斷輸入和輸出，由合格的檢修人員或本公司的特約維修單位檢查維修。
10.11.在連接蓄電池時，請確認您的手上沒有其它金屬物，以免發(fā)生蓄電池短路，灼傷人體。
10.12.使用環(huán)境 基于安全和性能的考慮,安裝環(huán)境應具備以下條件:
10.12.1干燥:不能浸水或淋雨
10.12.2陰涼:溫度在0℃與40℃之間
10.12.3通風:保持殼體上5CM內(nèi)無異物,其它端面通風良好
逆變器的安裝使用方法：
11.1.將轉(zhuǎn)換器開關置于關(OFF)的位置,然后把雪茄頭插入車內(nèi)點煙器插口,確保插到位而接觸良好。
11.2.確認所有電器的功率在G-ICE標稱功率以下方可使用,將電器的220V插頭直接插入轉(zhuǎn)換器一端的 220V插座內(nèi),并確保兩個插座所有連接電器的功率之和在G-ICE標稱功率以內(nèi)。
11.3.開啟轉(zhuǎn)換器開關，綠色指示燈亮，表示工作正常。
11.4.紅色指示燈亮，表示因過壓/欠壓/過載/過溫，導致轉(zhuǎn)換器關斷。
11.5.在很多情況下，由于車用點煙器插口輸出有限，使得正常使用時轉(zhuǎn)換器報警或關斷，這時只要發(fā)動車輛或減小用電功率即可恢復正常。
逆變器的注意事項：
12.1.電視機，顯示器，電動機等在啟動時電量達到峰值，盡管轉(zhuǎn)換器可以承受標稱功率2倍的峰值功率，但有些功率符合要求的電器的峰值功率可能會超過轉(zhuǎn)換器的峰值輸出功率，引發(fā)過載保護，電流被關斷。同時帶動多個電器，可能發(fā)生這種情況，這時應先關閉電器開關，打開轉(zhuǎn)換器開關，然后逐個打開電器開關，并應最先開啟峰值最高的電器。
12.2.在使用過程中，電瓶電壓開始下降，當轉(zhuǎn)換器DC輸入端的電壓降到10.4-11V時,報警器發(fā)出峰鳴聲,此時電腦或其它敏感電器應及時關閉,若忽視報警聲,轉(zhuǎn)換器將在電壓到9.7-10.3V時,自動關斷,這樣可以避免電瓶被過量放電.電源保護關斷后,紅色指示燈亮起。
12.3.應及時啟動車輛,給電瓶充電,防止電量衰竭,影響汽車啟動和電瓶壽命。
12.4.盡管轉(zhuǎn)換器沒有過壓保護功能,輸入電壓超過16V,仍有可能損壞轉(zhuǎn)換器。
12.5.連續(xù)使用后,殼體表面溫度會上升到60℃,注意氣流通暢,易受高溫影響的物體應遠離。
