簡單來說,逆變器就是一種將低壓(12/24/48伏)直流電轉換成110V/120V/220V/240V交流電的電子設備。之所以這樣命名,是因為我們通常將交流電轉化為直流電,而逆變器的作用恰恰相反。逆變器主要采用PWM(Pulse Width Modulation)控制技術,可以抑制或消除低次諧波。加上自關斷器件的使用,開關頻率大大提高,輸出波形可以非常接近正弦波。
逆變器的種類
功率逆變器主要分為兩類,一類是正弦波逆變器,一類是方波逆變器。正弦波逆變器輸出與我們日常使用的電網相同甚至更好的正弦波交流電,因為它不存在電源電磁污染。方波逆變器輸出的是劣質方波交流電,正到負最大值幾乎同時產生,因此對負載和逆變器本身造成嚴重的不穩定影響。
同時它的帶載能力很差,只有額定負載的40-60%,不能接感性負載(詳細說明如下)。由于負載過大,方波電流的三次諧波分量會增加流入負載的容性電流,嚴重時會損壞負載電源濾波電容。針對以上缺點,近年來出現了準正弦波(或修正正弦波、修正正弦波、模擬正弦波等)逆變器,輸出波形的正最大值與負最大值之間有時間間隔,效果有所提升。
功率逆變器中的PWM技術
基本方波逆變電路簡單,但輸出電壓波形諧波含量太大,而且THD(電流THD)太大;相移小疊加多個諧波含量逆變器輸出電壓波形。THD 很小,但電路更復雜。PWM功率逆變器,既是計算機電路,又能制作輸出電壓波形,已被廣泛應用。
由于載波三角波(或鋸齒波)尺寸是上下線性變化,所以這種技術稱為脈寬控制逆變技術。由于三角載波(或鋸齒波)的垂直寬度是線性的,所以這種調制是線性的,當調制波為正弦波時,輸出的矩形脈沖序列的脈寬按正弦規律變化,這種調制技術常被稱為正弦波脈寬調制(Sinusoida PWM)技術。
PWM轉換電路具有以下特點:
可以獲得非常接近正弦波的輸出電壓。
整流電路采用二極管,可以獲得接近1的功率因數。
電路結構簡單。
通過控制輸出脈沖寬度可以改變輸出電壓,加快了變頻過程的動態響應。