逆变器干货：原理及几种逆变技术的分析

发布时间：2022-11-23 09:45 发布者：傲壹电子

资料介绍了光伏逆变器的分类，光伏逆变器的工作原理，几种逆变技术分析，并网逆变器的电路结构，逆变器的控制方案，正弦脉宽调制技术，光伏逆变器的主要技术指标，光伏逆变器的简单选型、安装、应用等。

一、逆变器的概述：
通常，把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的电路称为整流电路,把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应，把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。

● 按逆变器输出的相数分可分为：
(1)单相逆变器
(2)三相逆变器
(3)多相逆变器

● 按照逆变器输出电能的去向分可分为：
(1)有源逆变器
(2)无源逆变器

● 按逆变器主电路的形式分可分为：
(1)单端式逆变器
(2)推挽式逆变器
(3)半桥式逆变器
(4)全桥式逆变器

● 按逆变器主开关器件的类型分可分为：
(1)晶闸管逆变器
(2)晶体管逆变器
(3)场效应逆变器
(4)绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器

● 按直流电源分可分为：
(1)电压源型逆变器(VSI)
(2)电流源型逆变器(CSI)

● 按逆变器控制方式分可分为：
(1)调频式(PFM)逆变器
(2)调脉宽式(PWM)逆变器

● 按逆变器开关电路工作方式分可分为：
(1)谐振式逆变器
(2)定频硬开关式逆变器
(3)定频软开关式逆变器

按逆变器输出电压或电流的波形分可分为：

（1）方波逆变器

方波逆变器输出的电压波形为方波，此类逆变器所使用的逆变电路也不完全相同，但共同的特点是线路比较简单，使用的功率开关数量很少。设计功率一般在百瓦至千瓦之间。

方波逆变器的优点是:线路简单，维修方便，价格便宜。

缺点是方波电压中含有大量的高次谐波，在带有铁心电感或变压器的负载用电器中将产生附加损耗，对收音机和某些通讯设备有干扰。此外，这类逆变器还有调压范围不够宽，保护功能不够完善，噪声比较大等缺点。

（2）阶梯波逆变器

此类逆变器输出的电压波形为阶梯波。逆变器实现阶梯波输出也有多种不同的线路。输出波形的阶梯数目差别很大。

阶梯波逆变器的优点是：输出波形比方波有明显改善，高次谐波含量减少，当阶梯达到17个以上时输出波形可实现准正弦波，当采用无变压器输出时整机效率很高。

缺点是阶梯波叠加线路使用的功率开关较多，其中还有些线路形式还要求有多组直流电源输入。这给太阳能电池方阵的分组与接线和蓄电池的均衡充电均带来麻烦。此外阶梯波电压对收音机和某些通讯设备仍有一些高频干扰。

几种逆变技术分析

1.低频环节逆变技术

此技术可以分为：方波逆变、阶梯合成逆变、脉宽调制逆变三种，但这三种逆变器的共同点都是用来实现电器隔离和调整变压比的变压器工作频率等于输出电压频率，所以称为低频环节逆变器，该电路结构由工频或高频逆变器、工频变压器以及输入、输出滤波器构成，如图1所示，具有电路结构简洁、单级功率变换、变换效率高等优点，但同时也有变压器体积和重量大、音频噪音大等缺点。

图1 低频环节逆变原理图

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