逆變器的基本知識

本文為大家介紹一下逆變器的作用、特點、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。

01 逆變器的作用

1、逆變器是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉變成交流電(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、家庭影院、電動砂輪、電動工具、縫紉機、DVD、VCD、電腦、電視、洗衣機、抽油煙機、冰箱，錄像機、按摩器、風扇、照明等 。

3、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。我們處在一個"移動"的時代，移動辦公，移動通訊，移動休閑和娛樂。在移動的狀態(tài)中，人們不但需要由電池或電瓶供給的低壓直流電，同時更需要我們在日常環(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。

02 逆變器的特點

1、轉換效率高、啟動快;

2、安全性能好：產品具備短路、過載、過/欠電壓、超溫5種保護功能;

3、物理性能良好：產品采用全鋁質外殼，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、帶負載適應性與穩(wěn)定性強。

03 逆變器工作原理

1、逆變器是一種DC to AC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。

2、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。

3、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。

4、PWM控制器：有以下幾個功能組成：內部參考電壓、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。

5、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。

6、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。

7、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。

04 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、晶體管逆變器、場效應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，不具備自關斷能力，元器件在導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”，電力場效應晶體管和絕緣柵雙權晶體管(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。

05 逆變器使用注意

1、直流電壓要一致

每臺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，特別對于啟動時功率大的電器，如冰箱、空調，還要留大些的余量。

3、正、負極必須接正確

逆變器接入的直流電壓標有正負極。紅色為正極(+)，黑色為負極(-)，蓄電池上也同樣標有正負極，紅色為正極(+)，黑色為負極(-)，連接時必須正接正(紅接紅)，負接負(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、應放置在通風、干燥的地方，謹防雨淋，并與周圍的物體有20cm以上的距離，遠離易燃易爆品，切忌在該機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進行。即逆變時不可將充電插頭插入逆變輸出的電氣回路中。

6、兩次開機間隔時間不少于5秒(切斷輸入電源)。

7、請用干布或防靜電布擦拭以保持機器整潔。

8、在連接機器的輸入輸出前，請首先將機器的外殼正確接地。

9、為避免意外，嚴禁用戶打開機箱進行操作和使用。

10、懷疑機器有故障時，請不要繼續(xù)進行操作和使用，應及時切斷輸入和輸出，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，確認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:保持殼體上5CM內無異物，其它端面通風良好。

06 逆變器安裝使用方法

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

2、確認所有電器的功率在G-ICE標稱功率以下方可使用，將電器的220V插頭直接插入轉換器一端的 220V插座內，并確保兩個插座所有連接電器的功率之和在G-ICE標稱功率以內;

3、開啟轉換器開關，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，導致轉換器關斷。

5、在很多情況下，由于車用點煙器插口輸出有限，使得正常使用時轉換器報警或關斷，這時只要發(fā)動車輛或減小用電功率即可恢復正常。

07逆變器的常見問題與處理方法

一、絕緣阻抗低

使用排除法。把逆變器輸入側的組串全部拔下，然后逐一接上，利用逆變器開機檢測絕緣阻抗的功能，檢測問題組串，找到問題組串后重點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/晚時段，則為正常問題，因為逆變器在嘗試極限發(fā)電條件，如果出現(xiàn)在正常白天，檢測方法依然為排除法，檢測方法與1項相同。

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，如果自己能恢復使用就繼續(xù)使用，如果不能恢復，就要聯(lián)系專業(yè)工程師。

四、直流過壓保護

隨著組件追求高效率工藝改進，功率等級不斷更新上升，同時組件開路電壓與工作電壓也在上漲，設計階段必須考慮溫度系數(shù)問題，避免低溫情況出現(xiàn)過壓導致設備硬損壞。

五、逆變器開機無響應

請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，仔細閱讀逆變器說明書確保正負極后再壓接是很重要的。逆變器內置反接短路保護，在恢復正常接線后正常啟動。

六、電網(wǎng)故障

前期勘察電網(wǎng)重載(用電量大工作時間)/輕載(用電量少休息時間)的工作就在這里體現(xiàn)出來，提前勘察并網(wǎng)點電壓的健康情況，與逆變器廠商溝通電網(wǎng)情況做技術結合能保證項目設計在合理范圍內，特別是農村電網(wǎng)，逆變器對并網(wǎng)電壓，并網(wǎng)波形，并網(wǎng)距離都是有嚴格要求的，出現(xiàn)電網(wǎng)過壓問題多數(shù)原因在于原電網(wǎng)輕載電壓超過或接近安規(guī)保護值，如果并網(wǎng)線路過長或壓接不好導致線路阻抗/感抗過大，電站是無法正常穩(wěn)定運行的。

審核編輯：湯梓紅