逆變器是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉(zhuǎn)變成交流電(一般為220V,50Hz正弦波)。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。廣泛適用于空調(diào)、家庭影院、電動砂輪、電動工具、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。在國外因汽車的普及率較高外出工作或外出旅游即可用逆變器連接蓄電池帶動電器及各種工具工作。通過點(diǎn)煙器輸出的車載逆變是 20W 、 40W 、 80W 、 120W 到 150W 功率規(guī)格。再大一些功率逆變電源要通過連接線接到電瓶上。把家用電器連接到電源轉(zhuǎn)換器的輸出端就能在汽車內(nèi)使用各種電器??墒褂玫碾娖饔校?a target="_blank" >手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼攝像機(jī)、照像機(jī)、照明燈、電動剃須刀、CD 機(jī)、游戲機(jī)、掌上電腦、電動工具、車載冰箱及各種旅游、野營、醫(yī)療急救電器等。
工作原理
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。
逆變器(圖1)
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)有一個誤差放大器,一個調(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。
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(dāng)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(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。
電壓啟動回路:ENB為高電平時,
逆變器(圖2)
輸出高壓去點(diǎn)亮Panel的背光燈燈管。
PWM控制器:有以下幾個功能組成: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。
直流變換:由MOS開關(guān)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(qū)動MOS管做開關(guān)動作,使得直流電壓對電感進(jìn)行充放電,這樣電感的另一端就能得到交流電壓。
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。
輸出電壓反饋:當(dāng)負(fù)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。
作用
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。
廣泛適用于空調(diào)、家庭影院、電動砂輪、電動工具、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 。
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(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“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。
特點(diǎn)
1.轉(zhuǎn)換效率高、啟動快;
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)
工作效率
逆變器在工作時其本身也要消耗一部分電力,因此,它的輸入功率要大于它的輸出功率。逆變器的效率即是逆變器輸出功率與輸入功率之比,即逆變器效率為輸出功率比上輸入功率。如一臺逆變器輸入了100瓦的直流電,輸出了90瓦的交流電,那么,它的效率就是90%。
使用范圍
1.使用辦公設(shè)備(如:電腦、傳真機(jī)、打印機(jī)、掃描儀等);
2.使用生活電器(如:游戲機(jī)、DVD、音響、攝像機(jī)、電風(fēng)扇、照明燈具等);
3.或需要給電池(手機(jī)、電動剃須刀、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)等電池)充電時;
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,
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,特別對于啟動時功率大的電器,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進(jìn)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(jī)間隔時間不少于5秒(切斷輸入電源)。
8、在連接機(jī)器的輸入輸出前,請首先將機(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,請不要繼續(xù)進(jìn)行操作和使用,
逆變器(圖5)
應(yīng)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(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。
13、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,使得正常使用時轉(zhuǎn)換器報(bào)警或關(guān)斷,這時只要發(fā)動車輛或減小用電功率即可恢復(fù)正常。
14、注意事項(xiàng)
1)電視機(jī),顯示器,電動機(jī)等在啟動時電量達(dá)到峰值,
逆變器(圖6)
盡管轉(zhuǎn)換器可以承受標(biāo)稱功率2倍的峰值功率,但有些功率符合要求的電器的峰值功率可能會超過轉(zhuǎn)換器的峰值輸出功率,引發(fā)過載保護(hù),電流被關(guān)斷。同時帶動多個電器,可能發(fā)生這種情況,這時應(yīng)先關(guān)閉電器開關(guān),打開轉(zhuǎn)換器開關(guān),然后逐個打開電器開關(guān),并應(yīng)最先開啟峰值最高的電器。
2)在使用過程中,電瓶電壓開始下降,當(dāng)轉(zhuǎn)換器DC輸入端的
電壓降到10.4-11V時,報(bào)警器發(fā)出峰鳴聲,此時電腦或其它敏感電器應(yīng)及時關(guān)閉,若忽視報(bào)警聲,轉(zhuǎn)換器將在電壓到9.7-10.3V時,自動關(guān)斷,這樣可以避免電瓶被過量放電,電源保護(hù)關(guān)斷后,紅色指示燈亮起;
3)應(yīng)及時啟動車輛,給電瓶充電,防止電量衰竭,影響汽車啟動和電瓶壽命;
4)盡管轉(zhuǎn)換器沒有過壓保護(hù)功能,輸入電壓超過16V,仍有可能損壞轉(zhuǎn)換器;
5)連續(xù)使用后,殼體
表面溫度會上升到60℃,注意氣流通暢,易受高溫影響的物體應(yīng)遠(yuǎn)離。
技術(shù)參數(shù)
型號
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YTP-300
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YTP-500
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YTP-1000
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額定輸出功率
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300w
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500w
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1000w
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最大輸出功率
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360w
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600w
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1200w
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峰值功率
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600W
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1000W
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2000W
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輸入電壓
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12V/24V
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輸出電壓
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110VAC/220VAC
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輸出頻率
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50Hz/60Hz
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效率(滿載)
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>87[%]
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空載電流
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<8W
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工作指示
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LED指示工作狀態(tài)
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輸出波形
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純正弦波
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自動保護(hù)
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過載,短路,過溫,反接(保險(xiǎn)),欠/過壓
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工作環(huán)境溫度
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-10℃ ~ + 50℃
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存儲溫度
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-30℃ ~ + 70℃
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方式
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自動控制制冷風(fēng)扇
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總諧波失真量
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≤5[%]
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機(jī)器尺寸(MM)
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145*155*50
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235*150*70
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310*150*70
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尺寸(MM)
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195*159*70
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345*190*110
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420*190*110
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凈重(KG)
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1.3KG
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2.2KG
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3.2KG
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毛重(KG)
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1.5KG
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2.5KG
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3.5KG
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主要分類
按波弦性質(zhì)
正弦波逆變器輸出的是同我們?nèi)粘J褂玫?a target="_blank" style="color:#136EC2;text-decoration:none;">電網(wǎng)一樣甚至更好的正弦波交流電,因?yàn)樗淮嬖陔娋W(wǎng)中的電磁污染。
方波逆變器輸出的則是質(zhì)量較差的方波交流電,其正向最大值到負(fù)向最大值幾乎在同時產(chǎn)生,這樣,對負(fù)載和逆變器本身造成劇烈的不穩(wěn)定影響。同時,其負(fù)載能力差,僅為額定負(fù)載的40-60%,不能帶
感性負(fù)載。如所帶的負(fù)載過大,方波電流中包含的
三次諧波成分將使流入負(fù)載中的容性電流增大,嚴(yán)重時會損壞負(fù)載的
電源濾波電容。
針對上述缺點(diǎn),出現(xiàn)了準(zhǔn)正弦波(或稱改良正弦波、修正正弦波、模擬正弦波等等)逆變器,其輸出波形從正向最大值到負(fù)向最大值之間有一個
時間間隔,使用效果有所改善,但準(zhǔn)正弦波的波形仍然是由折線組成,屬于方波范疇,連續(xù)性不好。
總括來說,正弦波逆變器提供高質(zhì)量的交流電,能夠帶動任何種類的負(fù)載,但技術(shù)要求和成本均高。準(zhǔn)正弦波逆變器可以滿足我們大部分的用電需求,效率高,
噪音小,售價(jià)適中,因而成為市場中的主流產(chǎn)品。方波逆變器的制作采用簡易的
多諧振蕩器,其技術(shù)屬于50年代的水平,將逐漸退出市場。
逆變器根據(jù)發(fā)電源的不同,分為煤電逆變器,
太陽能逆變器,風(fēng)能逆變器,核能逆變器。根據(jù)用途不同,分為獨(dú)立控制逆變器,并網(wǎng)逆變器。
世界上太陽能逆變器,歐美效率較高,歐洲標(biāo)準(zhǔn)是97.2%,但價(jià)格較為昂貴,國內(nèi)其他的逆變器效率都在90%以下,但價(jià)格比進(jìn)口要便宜很多。
除了功率,波形以外,選擇逆變器的效率也非常重要,效率越高則在逆變器身上浪費(fèi)的
電能就少,用于
電器的電能就更多,特別是當(dāng)你使用小功率系統(tǒng)時這一點(diǎn)的重要性更明顯。
按照源流性質(zhì)
有源逆變器:是使電流電路中的電流,在交流側(cè)與電網(wǎng)連接而不直接接入負(fù)載的逆變器;
無源逆變器:使電流電路中的電流,在交流側(cè)不與電網(wǎng)連接而直接接入負(fù)載(即把直流電逆變?yōu)槟骋活l率或可調(diào)頻率的交流電供給負(fù)載)的逆變器
按并網(wǎng)類型
分為離網(wǎng)型逆變器和并網(wǎng)型逆變器
按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
分為兩電平逆變器,三電平逆變器,多電平逆變器
按功率等級
分為大功率逆變器,中功率逆變器,小功率逆變器
常見類型
中小功率
中小功率
逆變電源是戶用獨(dú)立交流光伏系統(tǒng)中重要的環(huán)節(jié)之一,其可靠性和效率對推廣光伏系統(tǒng)、有效用能、降低系統(tǒng)造價(jià)至關(guān)重要?因而各國的光伏專家們一直在努力開發(fā)適于戶用的逆變
電源,以促使該行業(yè)更好更快地發(fā)展。
多重串聯(lián)型
多重串聯(lián)型逆變器應(yīng)用于電動汽車有諸多優(yōu)點(diǎn)。串聯(lián)結(jié)構(gòu)輸出電壓矢量種類大大增加,增強(qiáng)了控制的靈活性,提高了控制的精確性;同時降低了電機(jī)中性點(diǎn)電壓的波動。逆變器的旁路特點(diǎn)可提高充電和再生制動控制的靈活性。
隨著人們對城市環(huán)境的日益關(guān)切,電動汽車的發(fā)展得到了一個難得的機(jī)遇。在城市交通中,電動大客車由于載量大,綜合效益高,成為優(yōu)先發(fā)展的對象。電動大客車大都采用三相交流電機(jī),由于電機(jī)功率大,三相逆變器中的器件需要承受高電壓和大電流應(yīng)力的作用,較高的dv/dt又使電磁輻射嚴(yán)重,并且需要良好的散熱。
而采用多重串聯(lián)型結(jié)構(gòu)的大功率逆變器則降低了單個器件承受的電壓應(yīng)力,降低了對器件的要求;降低了dv/dt值,減少了電磁輻射,器件的發(fā)熱也大大減少;由于輸出電平種類增加,控制性能更好。
多重串聯(lián)型逆變器適用于大功率的電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)。采用多重串聯(lián)型結(jié)構(gòu),可降低多個蓄電池串聯(lián)帶來的危險(xiǎn),降低器件的開關(guān)應(yīng)力和減少電磁輻射。但需要的電池?cái)?shù)增加了2倍。
多重串聯(lián)型結(jié)構(gòu)輸出電壓矢量種類大大增加,從而增強(qiáng)了控制的靈活性,提高了控制的精確性;同時降低電機(jī)中性點(diǎn)電壓的波動。為維持每組蓄電池電量的均衡,在運(yùn)行時需要確保電池的放電時間一致。通過旁路方式,可靈活地對蓄電池組充電,還可控制再生制動的力矩。
車載