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一種電壓逆變的過程,逆變器的原理解析

2020-04-26
來源:電源網(wǎng)

    什么是逆變器,它的工作原理是什么?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。

    

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    什么是正弦波逆變器

    逆變器可以按照它的輸出波形進行分類,分為方波逆變器、修正波逆變器和正弦波逆變器。

    工作原理

    在介紹正弦波逆變器工作原理之前,先介紹一下逆變器的工作原理。

    逆變器是一種DCtoAC的變壓器,它其實與轉化器是一種電壓逆變的過程。轉換器是將電網(wǎng)的交流電壓轉變?yōu)榉€(wěn)定的12V直流輸出,而逆變器是將Adapter輸出的12V直流電壓轉變?yōu)楦哳l的高壓交流電;兩個部分同樣都采用了用得比較多的脈寬調制(PWM)技術。其核心部分都是一個PWM集成控制器,Adapter用的是UC3842,逆變器則采用TL5001芯片。TL5001的工作電壓范圍3.6~40V,其內(nèi)部設有一個誤差放大器,一個調節(jié)器、振蕩器、有死區(qū)控制的PWM發(fā)生器、低壓保護回路及短路保護回路等。

    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,逆變器不工作,而ENB=3V時,逆變器處于正常工作狀態(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,逆變器向負載提供的電流也將不同,DIM值越小,逆變器輸出的電流就越大。

    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I逆變器電壓輸出的作用。

    復雜的正弦波電路圖

    正弦波逆變器與普通逆變器的區(qū)別是它輸出的波形是個完整的正弦波,失真率低,因此對收音機及通訊設備無干擾,噪聲也很低,保護功能齊全,整機效率高。而正弦波逆變器之所以能輸出完整的正弦波是因為采用了比PWM技術更先進的SPWM技術。

    SPWM原理基于脈沖作用于時間函數(shù)器件的等效原理:如果脈沖作用于時間函數(shù)器件,峰值與作用時間的乘積相等,可近似這些脈沖等效。

    SPWM基于固定頻率固定峰值(如開關頻率10k)的三角波與變頻變壓的參考正弦波(基波)進行比較,從而將直流電壓脈沖化(占空比變化的脈沖),以近似參考正弦波作用于器件上。調整參考正弦波的幅值和頻率,從而產(chǎn)生不同幅值和頻率的等效參考正弦波的直流電壓脈寬調制波。以上就是逆變器的工作原理,希望能給大家?guī)椭?/p>

    

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