聊聊逆變器

本文為大家介紹一下逆變器的作用、特點(diǎn)、工作原理、分類、使用注意、安裝使用方法、常見問題與處理方法。

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逆變器的作用

1、逆變器是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉(zhuǎn)變成交流電(一般為220v50HZ正弦或方波)。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。

2、廣泛適用于空調(diào)、家庭影院、電動(dòng)砂輪、電動(dòng)工具、縫紉機(jī)、DVD、VCD、電腦、電視、洗衣機(jī)、抽油煙機(jī)、冰箱，錄像機(jī)、按摩器、風(fēng)扇、照明等 。

3、簡(jiǎn)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(shè)備。因?yàn)槲覀兺ǔＪ菍?20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(gè)"移動(dòng)"的時(shí)代，移動(dòng)辦公，移動(dòng)通訊，移動(dòng)休閑和娛樂。在移動(dòng)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(shí)更需要我們?cè)谌粘－h(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。

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逆變器的特點(diǎn)

1、轉(zhuǎn)換效率高、啟動(dòng)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(hù)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(qiáng)。

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逆變器工作原理

1、逆變器是一種DC to AC的變壓器，它其實(shí)與轉(zhuǎn)化器是一種電壓逆變的過程。轉(zhuǎn)換器是將電網(wǎng)的交流電壓轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變?yōu)楦哳l的高壓交流電；兩個(gè)部分同樣都采用了用得比較多的脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)。其核心部分都是一個(gè)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(shè)有一個(gè)誤差放大器，一個(gè)調(diào)節(jié)器、振蕩器、有死區(qū)控制的PWM發(fā)生器、低壓保護(hù)回路及短路保護(hù)回路等。

2、輸入接口部分：輸入部分有3個(gè)信號(hào)，12V直流輸入VIN、工作使能電壓ENB及Panel電流控制信號(hào)DIM。VIN由Adapter提供，ENB電壓由主板上的MCU提供，其值為0或3V，當(dāng)ENB=0時(shí)，逆變器不工作，而ENB=3V時(shí)，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(fù)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。

3、電壓?jiǎn)?dòng)回路：ENB為高電平時(shí)，輸出高壓去點(diǎn)亮Panel的背光燈燈管。

4、PWM控制器：有以下幾個(gè)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(hù)、欠壓保護(hù)、短路保護(hù)、輸出晶體管。

5、直流變換：由MOS開關(guān)管和儲(chǔ)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(qū)動(dòng)MOS管做開關(guān)動(dòng)作，使得直流電壓對(duì)電感進(jìn)行充放電，這樣電感的另一端就能得到交流電壓。

6、LC振蕩及輸出回路：保證燈管啟動(dòng)需要的1600V電壓，并在燈管啟動(dòng)以后將電壓降至800V。

7、輸出電壓反饋：當(dāng)負(fù)載工作時(shí)，反饋采樣電壓，起到穩(wěn)定I逆變器電壓輸出的作用。

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逆變器的分類

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(shù)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(yè)電網(wǎng)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(fù)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(guān)器件的類型分，可分為晶閘管逆變器、晶體管逆變器、場(chǎng)效應(yīng)逆變器和絕緣柵雙極晶體管(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(guān)斷能力，元器件在導(dǎo)通后即失去控制作用，故稱之為“半控型”普通晶閘管即屬于這一類；后者，則具有自關(guān)斷能力，即無器件的導(dǎo)通和關(guān)斷均可由控制極加以控制，故稱之為“全控型”，電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管和絕緣柵雙權(quán)晶體管(IGBT)等均屬于這一類。

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；后者，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(diào)頻式(PFM)逆變器和調(diào)脈寬式(PWM)逆變器。

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

10、按逆變器換流方式分，可分為負(fù)載換流式逆變器和自換流式逆變器。

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逆變器使用注意

1、直流電壓要一致

每臺(tái)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。

2、逆變器輸出功率必須大于電器的使用功率，特別對(duì)于啟動(dòng)時(shí)功率大的電器，如冰箱、空調(diào)，還要留大些的余量。

3、正、負(fù)極必須接正確

逆變器接入的直流電壓標(biāo)有正負(fù)極。紅色為正極(+)，黑色為負(fù)極(-)，蓄電池上也同樣標(biāo)有正負(fù)極，紅色為正極(+)，黑色為負(fù)極(-)，連接時(shí)必須正接正(紅接紅)，負(fù)接負(fù)(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。

4、應(yīng)放置在通風(fēng)、干燥的地方，謹(jǐn)防雨淋，并與周圍的物體有20cm以上的距離，遠(yuǎn)離易燃易爆品，切忌在該機(jī)上放置或覆蓋其它物品，使用環(huán)境溫度不大于40℃。

5、 充電與逆變不能同時(shí)進(jìn)行。即逆變時(shí)不可將充電插頭插入逆變輸出的電氣回路中。

6、兩次開機(jī)間隔時(shí)間不少于5秒(切斷輸入電源)。

7、請(qǐng)用干布或防靜電布擦拭以保持機(jī)器整潔。

8、在連接機(jī)器的輸入輸出前，請(qǐng)首先將機(jī)器的外殼正確接地。

9、為避免意外，嚴(yán)禁用戶打開機(jī)箱進(jìn)行操作和使用。

10、懷疑機(jī)器有故障時(shí)，請(qǐng)不要繼續(xù)進(jìn)行操作和使用，應(yīng)及時(shí)切斷輸入和輸出，由合格的檢修人員或維修單位檢查維修。

11、在連接蓄電池時(shí)，確認(rèn)手上沒有其它金屬物，以免發(fā)生蓄電池短路，灼傷人體。

12、使用環(huán)境，基于安全和性能的考慮，安裝環(huán)境應(yīng)具備以下條件:
①干燥:不能浸水或淋雨；
②陰涼:溫度在0℃與40℃之間；
③通風(fēng):保持殼體上5CM內(nèi)無異物，其它端面通風(fēng)良好。

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逆變器安裝使用方法

1、將轉(zhuǎn)換器開關(guān)置于關(guān)(OFF)的位置，然后把雪茄頭插入車內(nèi)點(diǎn)煙器插口，確保插到位而接觸良好；

2、確認(rèn)所有電器的功率在G-ICE標(biāo)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(gè)插座所有連接電器的功率之和在G-ICE標(biāo)稱功率以內(nèi)；

3、開啟轉(zhuǎn)換器開關(guān)，綠色指示燈亮，表示工作正常。

4、紅色指示燈亮，表示因過壓/欠壓/過載/過溫，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器關(guān)斷。

5、在很多情況下，由于車用點(diǎn)煙器插口輸出有限，使得正常使用時(shí)轉(zhuǎn)換器報(bào)警或關(guān)斷，這時(shí)只要發(fā)動(dòng)車輛或減小用電功率即可恢復(fù)正常。

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逆變器的常見問題與處理方法

一、絕緣阻抗低

使用排除法。把逆變器輸入側(cè)的組串全部拔下，然后逐一接上，利用逆變器開機(jī)檢測(cè)絕緣阻抗的功能，檢測(cè)問題組串，找到問題組串后重點(diǎn)檢查直流接頭是否有水浸短接支架或者燒熔短接支架，另外還可以檢查組件本身是否在邊緣地方有黑斑燒毀導(dǎo)致組件通過邊框漏電到地網(wǎng)。

二、母線電壓低
如果出現(xiàn)在早/晚時(shí)段，則為正常問題，因?yàn)槟孀兤髟趪L試極限發(fā)電條件，如果出現(xiàn)在正常白天，檢測(cè)方法依然為排除法，檢測(cè)方法與1項(xiàng)相同。

三、漏電流故障
漏電流太大，取下PV陣列輸入端，然后檢查外圍的AC電網(wǎng)，直流端和交流端全部斷開，讓逆變器停電30分鐘，如果自己能恢復(fù)使用就繼續(xù)使用，如果不能恢復(fù)，就要聯(lián)系專業(yè)工程師。

四、直流過壓保護(hù)
隨著組件追求高效率工藝改進(jìn)，功率等級(jí)不斷更新上升，同時(shí)組件開路電壓與工作電壓也在上漲，設(shè)計(jì)階段必須考慮溫度系數(shù)問題，避免低溫情況出現(xiàn)過壓導(dǎo)致設(shè)備硬損壞。

五、逆變器開機(jī)無響應(yīng)
請(qǐng)確保直流輸入線路沒有接反，一般直流接頭有防呆效果，但是壓線端子沒有防呆效果，仔細(xì)閱讀逆變器說明書確保正負(fù)極后再壓接是很重要的。逆變器內(nèi)置反接短路保護(hù)，在恢復(fù)正常接線后正常啟動(dòng)。

六、電網(wǎng)故障
前期勘察電網(wǎng)重載（用電量大工作時(shí)間）/輕載(用電量少休息時(shí)間)的工作就在這里體現(xiàn)出來，提前勘察并網(wǎng)點(diǎn)電壓的健康情況，與逆變器廠商溝通電網(wǎng)情況做技術(shù)結(jié)合能保證項(xiàng)目設(shè)計(jì)在合理范圍內(nèi)，特別是農(nóng)村電網(wǎng)，逆變器對(duì)并網(wǎng)電壓，并網(wǎng)波形，并網(wǎng)距離都是有嚴(yán)格要求的，出現(xiàn)電網(wǎng)過壓?jiǎn)栴}多數(shù)原因在于原電網(wǎng)輕載電壓超過或接近安規(guī)保護(hù)值，如果并網(wǎng)線路過長或壓接不好導(dǎo)致線路阻抗/感抗過大，電站是無法正常穩(wěn)定運(yùn)行的。