關(guān)于逆變器基礎(chǔ)知識(shí)大普及

　　導(dǎo)讀：逆變器又稱逆變電源，是一種電源轉(zhuǎn)換裝置，它輸出的交流電可用于各類設(shè)備，最大限度地滿足移動(dòng)供電場(chǎng)所或無(wú)電地區(qū)用戶對(duì)交流電源的需要。隨著逆變器的廣泛的應(yīng)用，逆變器也將發(fā)揮著更大的作用。本文將為大家普及一些關(guān)于逆變器的基礎(chǔ)知識(shí)。

　　一、逆變器的概念

　　逆變器（Inverter,逆向變壓器件）是一種直流到交流（DC to AC）的變壓器，即把直流電能（電池、蓄電瓶）轉(zhuǎn)變成交流電（一般為220V,50Hz正弦波）。它輸出的交流電可用于各類設(shè)備，最大限度地滿足移動(dòng)供電場(chǎng)所或無(wú)電地區(qū)用戶對(duì)交流電源的需要。

　　有了逆變器，就可利用直流電（蓄電池、開(kāi)關(guān)電源、燃料電池等）轉(zhuǎn)換成交流電為電器提供穩(wěn)定可靠得用電保障，如筆記本電腦、手機(jī)、手持PC、數(shù)碼相機(jī)以及各類儀器等；逆變器還可與發(fā)電機(jī)配套使用，能有效地節(jié)約燃料、減少噪音；在風(fēng)能、太陽(yáng)能領(lǐng)域，逆變器更是必不可少。 小型逆變器還可利用汽車、輪船、便攜供電設(shè)備，在野外提供交流電源。

　　二、逆變器的工作原理

　　逆變器是一種直流到交流（DC to AC）的變壓器，顧名思義是逆向變壓，它其實(shí)與適配器Adapter是一種電壓逆變的過(guò)程。Adapter是將市電電網(wǎng)的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的 12V直流輸出， 而 Inverter 是將Adapter輸出的 12V直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l的高壓交流電?，F(xiàn)在的逆變器一般采用了PWM（Pulse Width Modulation）脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，從而獲得大功率、高效率的交流逆變輸出。

　　逆變器的工作原理框圖

　　三、逆變器的分類

　　逆變器的分類方法很多，表1是常用的逆變器分類方法：

　　表1常用的逆變器分類

　　四、逆變器的主要特點(diǎn)

　　逆變器的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

　?。?）轉(zhuǎn)換效率高、啟動(dòng)快；

　?。?）安全性能好：產(chǎn)品具備短路、過(guò)載、過(guò)/欠電壓、超溫5種保護(hù)功能；

　?。?）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；

　?。?）帶負(fù)載適應(yīng)性與穩(wěn)定性強(qiáng)

　　五、逆變器的技術(shù)指標(biāo)

　　不管是消費(fèi)者使用還是開(kāi)發(fā)者設(shè)計(jì)，對(duì)于逆變器的以下幾個(gè)重要參數(shù)都需要熟悉：

　　1）逆變效率。

　　逆變效率是衡量逆變器性能的一個(gè)重要參數(shù)，逆變效率值用來(lái)表征其自身?yè)p耗功率的大小，通常以%來(lái)表示。逆變器中逆變效率直接關(guān)系到系統(tǒng)效率，如果逆變器逆 變效率過(guò)低，將嚴(yán)重導(dǎo)致系統(tǒng)效率下降。在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，太陽(yáng)電池方陣的轉(zhuǎn)換效率目前一般不超過(guò)18%,且太陽(yáng)電池的成本較高，如果想提高2%一3 %轉(zhuǎn)換效率非常困難，但提高逆變器逆變效率3%一5%卻是完全可能的。逆變器效率的高低是逆變器性能好壞的一個(gè)該要標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)提高發(fā)電量和降低 發(fā)電成本有著重要影響。

　　2）額定輸出容量

　　額定輸出容最是用來(lái)表征逆變器向負(fù)級(jí)供電的能力。額定輸出容最值高，則逆變器帶負(fù)載能力越強(qiáng)。額定輸出容量值只是針對(duì)純電阻性負(fù)載的一個(gè)參考，如果逆變器所帶的負(fù)載不為純限性時(shí)，逆變器帶負(fù)載能力將小于給出的額定輸出容量值。

　　3）輸出電壓穩(wěn)定度

　　輸出電壓穩(wěn)定度是指逆變器輸出電壓的穩(wěn)定能力。逆變器中一般會(huì)給出輸入直流電壓在允許波動(dòng)范圍內(nèi)逆變器輸出電壓的偏差（通常稱為電壓調(diào)整率），高性能的逆 變器一般還會(huì)給出負(fù)載由。0%變化至100%時(shí)，逆變器輸出電壓的電壓偏差（通常稱為負(fù)載調(diào)整率）。標(biāo)稱電壓通常指的是開(kāi)路輸出電壓，也就是不接任何負(fù) 載，沒(méi)有電流愉出的電壓值。獨(dú)立太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中，蓄電池端電壓在充放電時(shí)電壓波動(dòng)很大，鉛酸蓄電池電壓波動(dòng)可達(dá)標(biāo)稱電壓的30%左右，所以逆變器要有良 好的輸出電壓穩(wěn)定度，才能保證系統(tǒng)在較大直流輸入范圍內(nèi)工作。

　　4）可靠性

　　太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行中，逆變器可靠性是形響系統(tǒng)可靠性的主要因家之一。因?yàn)楣夥l(fā)電系統(tǒng)一般工作在比較偏遠(yuǎn)的艱苦地方，維護(hù)不方便，逆變器必須是可書 的。其可書性要求逆變器具有良好的保護(hù)功能，包括逆變器中的過(guò)流保護(hù)和短路保護(hù)功能。在光伏發(fā)電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，由于負(fù)載故障、人為誤操作和外界干擾等原 因，引起供電系統(tǒng)電流過(guò)大或短路等情況是極有可能發(fā)生的，要提高可靠性，必須要求逆變器要有相關(guān)的保護(hù)功能。

　　5）啟動(dòng)性能

　　啟動(dòng)性能是指逆變器帶負(fù)載啟動(dòng)的能力和動(dòng)態(tài)工作的性能。逆變器在額定負(fù)級(jí)下應(yīng)能保證其正常啟動(dòng)。一般電阻性負(fù)載工作時(shí)，逆變器啟動(dòng)性能較好。但如果是電感 性負(fù)載，如電動(dòng)機(jī)、冰箱、空調(diào)或大功率水泵啟動(dòng)時(shí)，功率可能是額定功率的幾倍以上。通常感性負(fù)載啟動(dòng)時(shí)，逆變器將承受較大的浪涌功率。故逆變器的啟動(dòng)性能 要求在感性或其他負(fù)載啟動(dòng)時(shí)，逆變器內(nèi)部器件能承受多次滿負(fù)荷啟動(dòng)而不致使功率器件損壞。

　　6）諧波失真度

　　當(dāng)逆變器輸出電壓波形為正弦波時(shí)或修正波時(shí)，除了基波外還含有諧波分量，通常將諧波分量在輸出電壓總波形中的比例稱為諧波失真度。高次諧波電流會(huì)在電感性 負(fù)載產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致器件嚴(yán)吹發(fā)熱，嚴(yán)重的會(huì)損壞電氣設(shè)備。一般逆變器會(huì)注明其諧波失真度。方波逆變器的諧波失真約為40%,一般只適合于純阻性負(fù)載；修正波逆變器的諧波失真小于20%左右，適合于大部分負(fù)載；而正弦波逆變器的諧波失真較小，能適用于所有的交流用電負(fù)載。

　　六、逆變器使用的注意事項(xiàng)

　　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， 逆變器（圖4）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(zhǎng)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(kāi)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(kāi)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， 逆變器（圖5）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。