逆變器工作原理及分類介紹

逆變器又叫變流器、反流器，是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉變成交流電(一般為220V,50Hz正弦波)，廣泛應用於空調、家庭影院、電動砂輪、電動工具、縫紉機、DVD、VCD、電腦、電視、洗衣機。下面我們就來瞭解一下逆變器的工作原理及分類知識。

一、逆變器工作原理

1、全控型逆變器工作原理：為通常使用的單相輸出的全橋逆變主電路，交流元件採用IGBT管Q11、Q12、Q13、Q14。並由PWM脈寬調製控制IGBT管的導通或截止。

當逆變器電路接上直流電源後，先由Q11、Q14導通，Q1、Q13截止，則電流由直流電源正極輸出，經Q11、L或感、變壓器初級線圈圖1-2，到Q14回到電源負極。當Q11、Q14截止後，Q12、Q13導通，電流從電源正極經Q13、變壓器初級線圈2-1電感到Q12回到電源負極。此時，在變壓器初級線圈上，已形成正負交變方波，利用高頻PWM控制，兩對IGBT管交替重複，在變壓器上產生交流電壓。由於LC交流濾波器作用，使輸出端形成正弦波交流電壓。

當Q11、Q14關斷時，為了釋放儲存能量，在IGBT處並聯二級管D11、D12，使能量返回到直流電源中去。

2、半控型逆變器工作原理：半控型逆變器採用晶閘管元件。Th1、Th2為交替工作的晶閘管，設Th1先觸發導通，則電流通過變壓器流經Th1，同時由於變壓器的感應作用，換向電容器C被充電到大的2倍的電源電壓。按著Th2被觸發導通，因Th2的陽極加反向偏壓，Th1截止，返回阻斷狀態。這樣，Th1與Th2換流，然後電容器C又反極性充電。如此交替觸發晶閘管，電流交替流向變壓器的初級，在變壓器的次級得到交流電。

在電路中，電感L可以限制換向電容C的放電電流，延長放電時間，保證電路關斷時間大於晶閘管的關斷時間，而不需容量很大的電容器。D1和D2是2只回饋二極體，可將電感L中的能量釋放，將換向剩餘的能量送回電源，完成能量的回饋作用。

二、逆變器分類詳解

1、按逆變器輸出交流電能的頻率分，可分為工頻逆變器、中頻逆器和高頻逆變器。工頻逆變器的頻率為50～60Hz的逆變器;中頻逆變器的頻率一般為400Hz到十幾kHz;高頻逆變器的頻率一般為十幾kHz到MHz。

2、按逆變器輸出的相數分，可分為單相逆變器、三相逆變器和多相逆變器。

3、按照逆變器輸出電能的去向分，可分為有源逆變器和無源逆變器。凡將逆變器輸出的電能向工業電網輸送的逆變器，稱為有源逆變器;凡將逆變器輸出的電能輸向某種用電負載的逆變器稱為無源逆變器。

4、按逆變器主電路的形式分，可分為單端式逆變器，推挽式逆變器、半橋式逆變器和全橋式逆變器。

5、按逆變器主開關器件的類型分，可分為晶閘管逆變器、電晶體逆變器、場效應逆變器和絕緣柵雙極電晶體(IGBT)逆變器等。又可將其歸納為“半控型”逆變器和“全控制”逆變器兩大類。前者，不具備自關斷能力，元器件在導通後即失去控制作用，故稱之為“半控型”普通晶閘管即屬於這一類;後者，則具有自關斷能力，即無器件的導通和關斷均可由控制極加以控制，故稱之為“全控型”，電力場效應電晶體和絕緣柵雙權電晶體(IGBT)等均屬於這一類。

6、按直流電源分，可分為電壓源型逆變器(VSI)和電流源型逆變器(CSI)。前者，直流電壓近于恒定，輸出電壓為交變方波;後者，直流電流近于恒定，輸也電流為交變方波。

7、按逆變器輸出電壓或電流的波形分，可分為正弦波輸出逆變器和非正弦波輸出逆變器。

8、按逆變器控制方式分，可分為調頻式(PFM)逆變器和調脈寬式(PWM)逆變器。

9、按逆變器開關電路工作方式分，可分為諧振式逆變器，定頻硬開關式逆變器和定頻軟開關式逆變器。

10、按逆變器換流方式分，可分為負載換流式逆變器和自換流式逆變器。