逆变器
Aaron · 2010-08-06 20:51 · 28475 次点击
data/attachment/portal/201111/06/151834a6oqao4xqkaqqrzr.jpgSPM150/修正波逆变器
逆变器,英文inverter,是一种电源转换装置,可将12V或24V的直流电转换成230V、50Hz交流电或其它类型的交流电。它输出的交流电可用于各类设备,最大限度地满足移动供电场所或无电地区用户对交流电源的需要。
目录
详细介绍
工作原理
主要部分
原理图
参考链接
详细介绍
data/attachment/portal/201111/06/15183402jw4avp20wjp6ww.jpg普通逆变器
逆变器又称逆变电源,是一种电源转换装置,可将12V或24V的直流电转换成240V、50Hz交流电或其它类型的交流电。它输出的交流电可用于各类设备,最大限度地满足移动供电场所或无电地区用户对交流电源的需要。
有了逆变器,就可利用直流电(蓄电池、开关电源、燃料电池等)转换成交流电为电器提供稳定可靠得用电保障,如笔记本电脑、手机、手持PC、数码相机以及各类仪器等;逆变器还可与发电机配套使用,能有效地节约燃料、减少噪音;在风能、太阳能领域,逆变器更是必不可少。小型逆变器还可利用汽车、轮船、便携供电设备,在野外提供交流电源。
逆变器有着广泛的用途,它可用于各类交通工具,如汽车、各类舰船以及飞行器,在太阳能及风能发电领域,逆变器有着不可替代的作用。
工作原理
Inverter是一种直流到交流(DCtoAC)的变压器,顾名思义是逆向变压,它其实与适配器Adapter是一种电压逆变的过程。Adapter是将市电电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出,而Inverter是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电。现在的逆变器一般采用了PWM(PulseWidthModulation)脉冲宽度调制技术,从而获得大功率、高效率的交流逆变输出。
data/attachment/portal/201111/06/1518340twvjluclewols0c.jpg逆变器工作原理框图
主要部分
data/attachment/portal/201111/06/151834lk4nt0xltleh48zb.jpgAPC车用逆变器
1、输入接口部分:
输入部分通常情况下有3个信号,1)12V直流输入电压,2)工作控制电压,3)Panel电流控制信号。直流输入电压由Adapter输出的直流提供,工作控制电压由主板上的控制芯片提供,其值为0或3V,当工作控制电压=0时,Inverter不工作,而工作控制电压=3V时,Inverter处于正常工作状态;而电流控制信号电压由主板提供,其变化范围在0~5V之间,将不同的电流控制信号值反馈给PWM控制器反馈端,Inverter向负载提供的电流也将不同,电流控制信号值越小,Inverter输出的电流就越大。
2、电压启动回路:
工作控制电压为高电平时,输出高压去点亮Panel的背光灯灯管。
3、PWM控制器:
有以下几个功能组成:内部参考电压、误差放大器、振荡器和PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出晶体管。
4、直流变换:
由MOS开关管和储能电感组成电压变换电路,输入的脉冲经过推挽放大器放大后驱动MOS管做开关动作,使得直流电压对电感进行充放电,这样电感的另一端就能得到交流电压。
data/attachment/portal/201111/06/151834y3tu3wfczuu7yj2r.jpgAPC车用逆变器内部
5、LC振荡及输出回路:
保证灯管启动需要的1500V电压,并在灯管启动以后将电压降至800V。
6、输出电压反馈:
当负载工作时,反馈采样电压,起到稳定Inverter电压输出的作用。
逆变器一般是多路输入,一路高压输出,如果对于大屏幕电视中内部多个灯管的LCDPanel,一般是采用多个逆变器板或多个逆变器分开输出。对于逆变器,由于其工作时会产生高压,因此对于内部的逆变变压器,PCB,输出插座在生产过程中,很多客户都要求使用能达到标准规定的安全及防火等级要求的材料和元件,以保证其产品的安全性。
现在中国强制认证实施过程中,也对逆变器做出了比较明确的要求,一般在产品测试的时候都会对其进行安全项目的考核,其安全性考核主要有以下几个方面:
1)温升
考核逆变器在正常工作和发生单一故障的时候,其内部逆变变压器、PCB板及其他元件不会有影响到人身安全或影响到周围器件正常工作的过高温度。
2)防火要求
考核内部逆变变压器、PCB板等容易产生高温的内部元器件是否具有一定的防火等级和能力,用以保证自身不会发生着火危险,以及当其他元件着火时对火焰的蔓延起到减缓和阻止的能力。
3)抗电强度
考核逆变器在工作时产生的高压是否会由于逆变变压器的绝缘不够使得产生的高压影响到低压输入部分并影响到使用者的安全。
4)限流电路
因为逆变器是产生高压的元件,同时又是给LCD面板的灯管供电的,使用者可以接触到液晶屏的表面,万一液晶屏损坏,使用者就有可能接触到逆变器产生的高压,在这样的情况下,不能直接降低输出的电压,就要通过限制逆变器输出的电流以保证使用者的安全,在产品安全测试中,按照限流电路的要求进行考核显得尤为重要。产品如果报备不同厂家的逆变器,还需要对报备的逆变器加做限流电路测试。
上述安全检测项目只是对于产品的一个基本要求,通过对逆变器工作方式和原理进行简单分析,让大家对其安全性能有个简单的了解,更好得掌握正确的使用方法,避免发生危险,让家电产品更好得为我们服务,提高我们的生活质量。
原理图
data/attachment/portal/201111/06/1518345ouoowc45zcdo1ie.jpg正弦波逆变器
利用TL494组成的400W大功率稳压逆变器电路。它激式变换部分采用TL494,VT1、VT2、VD3、VD4构成灌电流驱动电路,驱动两路各两只60V/30A的MOSFET开关管。如需提高输出功率,每路可采用3~4只开关管并联应用,电路不变。TL494在该逆变器中的应用方法如下:
第1、2脚构成稳压取样、误差放大系统,正相输入端1脚输入逆变器次级取样绕组整流输出的15V直流电压,经R1、R2分压,使第1脚在逆变器正常工作时有近4.7~5.6V取样电压。反相输入端2脚输入5V基准电压(由14脚输出)。当输出电压降低时,1脚电压降低,误差放大器输出低电平,通过PWM电路使输出电压升高。正常时1脚电压值为5.4V,2脚电压值为5V,3脚电压值为0.06V。此时输出AC电压为235V(方波电压)。第4脚外接R6、R4、C2设定死区时间。正常电压值为0.01V。第5、6脚外接CT、RT设定振荡器三角波频率为100Hz。正常时5脚电压值为1.75V,6脚电压值为3.73V。第7脚为共地。第8、11脚为内部驱动输出三极管集电极,第12脚为TL494前级供电端,此三端通过开关S控制TL494的启动/停止,作为逆变器的控制开关。当S1关断时,TL494无输出脉冲,因此开关管VT4~VT6无任何电流。S1接通时,此三脚电压值为蓄电池的正极电压。第9、10脚为内部驱动级三极管发射极,输出两路时序不同的正脉冲。正常时电压值为1.8V。第13、14、15脚其中14脚输出5V基准电压,使13脚有5V高电平,控制门电路,触发器输出两路驱动脉冲,用于推挽开关电路。第15脚外接5V电压,构成误差放大器反相输入基准电压,以使同相输入端16脚构成高电平保护输入端。此接法中,当第16脚输入大于5V的高电平时,可通过稳压作用降低输出电压,或关断驱动脉冲而实现保护。在它激逆变器中输出超压的可能性几乎没有,故该电路中第16脚未用,由电阻R8接地。
该逆变器采用容量为400VA的工频变压器,铁芯采用45×60mm2的硅钢片。初级绕组采用直径1.2mm的漆包线,两根并绕2×20匝。次级取样绕组采用0.41mm漆包线绕36匝,中心抽头。次级绕组按230V计算,采用0.8mm漆包线绕400匝。开关管VT4~VT6可用60V/30A任何型号的N沟道MOSFET管代替。VD7可用1N400X系列普通二极管。该电路几乎不经调试即可正常工作。当C9正极端电压为12V时,R1可在3.6~4.7kΩ之间选择,或用10kΩ电位器调整,使输出电压为额定值。如将此逆变器输出功率增大为近600W,为了避免初级电流过大,增大电阻性损耗,宜将蓄电池改用24V,开关管可选用VDS为100V的大电流MOSFET管。需注意的是,宁可选用多管并联,而不选用单只IDS大于50A的开关管,其原因是:一则价格较高,二则驱动太困难。建议选用100V/32A的2SK564,或选用三只2SK906并联应用。同时,变压器铁芯截面需达到50cm2,按普通电源变压器计算方式算出匝数和线径,或者采用废UPS-600中变压器代用。如为电冰箱、电风扇供电,请勿忘记加入LC低通滤波器。
data/attachment/portal/201111/06/151834kc40pvtc1a7afpz7.jpg逆变器电路图
参考链接
1、http://www.dahe.net.cn/pd/cn_pd03.htm
2、http://www.autooo.net/classid94-id33970.html
3、http://www.weierda.cn/cn/ArticleShow.asp?ArtID=15977
4、http://www.et-dz.com/html/dianzijishujichu/yuanqijianzhishi/20070211/1535.html
5、http://zhidao.baidu.com/question/10669545.html?fr=qrl
6、http://www.jnlab.com.cn/lw/AQ2007001.pdf