逆變電源的工作原理

把直流電逆變成交流電的電路稱為逆變電路。在特定場(chǎng)合下，同一套晶閘管變流電路既可作整流，又能作逆變。

變流器工作在逆變狀態(tài)時(shí)，如果把變流器的交流側(cè)接到交流電源上，把直流電逆變?yōu)橥l率的交流電反送到電網(wǎng)去，叫有源逆變。如果變流器的交流側(cè)不與電網(wǎng)聯(lián)接，而直接接到負(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，則叫無源逆變。交流變頻調(diào)速就是利用這一原理工作的。有源逆變除用于直流可逆調(diào)速系統(tǒng)外，還用于交流饒線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速和高壓直流輸電等方面。

逆變電源的分類

源逆變也有無源逆變。比如說直流電壓，經(jīng)過一個(gè)簡(jiǎn)單的單相H型晶閘管橋，H的橫就是那個(gè)輸出，H的豎線上各有四個(gè)晶閘管，編號(hào)上12，下34，則分別開通14和23就得到正負(fù)相隔的輸出電壓和電流了。

逆變電源中的脈寬調(diào)制技術(shù)應(yīng)用

基本型方波逆變電源電路簡(jiǎn)單，但輸出電壓波形的諧波含量過大，亦既THD（電流諧波畸變率）過大；移相多重疊加逆變電源輸出電壓波形的諧波含量小，亦即THD小，但電路較復(fù)雜。而PWM脈寬調(diào)制式逆變電源，既有電腦的電路，又可使輸出電壓波形，因而得到了廣泛的應(yīng)用。

所謂PWM脈寬調(diào)制技術(shù)（Pulse Width Modulation,PWM),是用一種參考波（通常是正弦波，有時(shí)也采用梯形波或注入零序諧波的正弦波或方波等）為調(diào)制波（Modulating Wave),而以N倍于調(diào)制波頻率的三角波（有時(shí)也用鋸齒波）為載波（Carrier Wave）進(jìn)行波形比較，在調(diào)制波大于載波的部分產(chǎn)生一組幅值相等，而寬度正比于調(diào)制波的矩形脈沖序列用來等效調(diào)制波，用開關(guān)量取代模擬量，并通過對(duì)逆變電源開關(guān)管的通/斷控制，把直流電變成交流電，這種技術(shù)就叫做脈寬控制逆變技術(shù)。由于載波三角波（或鋸齒波）的上下款度是線性變化的，故這種技術(shù)就叫做脈寬控制逆變技術(shù)。由于載波三角波（或鋸齒波）的上下寬度是線性變化的，故這種調(diào)制方式也是線性的，當(dāng)調(diào)制波為正弦波時(shí)，輸出矩形脈沖序列的脈沖寬度按正弦規(guī)律變化，這種調(diào)制技術(shù)通常又稱為正弦脈寬調(diào)制（Sinusoida PWM)技術(shù)。

逆變電源常見問題

u 受到外界干擾

逆變器可能會(huì)因使用場(chǎng)合中的一些強(qiáng)電磁波的干擾，如附近的馬達(dá)、功率變頻器、強(qiáng)磁場(chǎng)等。

盡量遠(yuǎn)離類似上面的設(shè)備。

u 逆變器沒有反應(yīng)

1． 電池和逆變器沒有接好，重新接好。

2． 電池的極接反了，保險(xiǎn)絲熔斷。更換保險(xiǎn)絲。

u 輸出電壓低

1． 過載，負(fù)載電流超過標(biāo)稱電流，關(guān)掉部分負(fù)載重新啟動(dòng)。

2． 輸入電壓太低。確保輸入電壓在標(biāo)稱電壓范圍之內(nèi)。

u 低電壓報(bào)警

1． 電池沒電了需要充電。

2． 電池電壓太低或者接觸不良，再充電，檢查電池端子或者用干布清理端子。

u 逆變器無輸出

1． 電池電壓太低，重新充電或者更換電池。

2． 負(fù)載電流太高，關(guān)閉部分負(fù)載重新啟動(dòng)逆變器。

3． 逆變器過溫保護(hù)。讓逆變器降溫一段時(shí)間，并放在通風(fēng)的地方。

4． 逆變器啟動(dòng)失敗，重新啟動(dòng)。

5． 端子接反，保險(xiǎn)絲熔斷，更換保險(xiǎn)絲。

u 逆變器不工作

檢查電源開關(guān)，保險(xiǎn)絲和電池連接線或者電煙器。

逆變器無直流輸入

此類故障經(jīng)常發(fā)生的原因是蓄電池未正確連接，逆變器的正負(fù)極必須與蓄電池正負(fù)極連接正確，正極接正極，負(fù)極接負(fù)極，正確連接后開關(guān)合上，基本就可以解決此類故障。

逆變器輸入輸出保險(xiǎn)絲熔斷

此類故障一般明顯可以看到，只要更換保險(xiǎn)絲即可。

蓄電池電壓高于額定直流輸入電壓20%

逆變器有一個(gè)工作電壓范圍，一般為額定直流電壓+-10%之間，如若高于此電壓，需要更換蓄電池組或者更換逆變器，以防止對(duì)機(jī)器造成損壞。

蓄電池電壓低于額定直流輸入電壓15%

此類問題主要是由于蓄電池電量不足，只需要給蓄電池組充電即可。

負(fù)載功率過大

這類問題主要是前期對(duì)負(fù)載功率計(jì)算不足造成，需要增大逆變器的功率或者減小負(fù)載功率即可。

逆變電源的應(yīng)用

逆變電源廣泛運(yùn)用于各類：電力、通訊、工業(yè)設(shè)備、衛(wèi)星通信設(shè)備、軍用車載、醫(yī)療救護(hù)車、警車、船舶、太陽能及風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域。

屏蔽

為了抑制開關(guān)電源產(chǎn)生的輻射，消除電磁干擾對(duì)醫(yī)療設(shè)備內(nèi)其他電子設(shè)備的影響，最好的辦法就是對(duì)電源的磁場(chǎng)進(jìn)行屏蔽，然后將整個(gè)屏蔽罩與醫(yī)療設(shè)備的機(jī)殼或地連為一體，這是個(gè)事半功倍的辦法。

認(rèn)證

現(xiàn)階段一般醫(yī)療設(shè)備類電源都需要經(jīng)過FCC-B、CISPR22-B、EN55011550226120461000等電磁兼容性及抗電磁干擾能力測(cè)試。選擇完成這些測(cè)試的產(chǎn)品不僅能確保不對(duì)設(shè)備內(nèi)其它電子元器件產(chǎn)生電磁影響，而且能減少醫(yī)療設(shè)備研發(fā)周期及推向市場(chǎng)前的受檢時(shí)間。

尺寸及高功率密度

醫(yī)療類設(shè)備除了向多功能、高檢測(cè)和調(diào)整精度方向發(fā)展外，更小尺寸及便于攜帶也是一個(gè)發(fā)展方向。這就要求醫(yī)療設(shè)備電源必須在更小的板載面積條件下?lián)碛懈叩墓β瘦敵觥?/span>

特殊應(yīng)用

市場(chǎng)上的集中式供電電源產(chǎn)品大多是標(biāo)準(zhǔn)輸出，即使有部分電源產(chǎn)品可以通過外接電路的方式進(jìn)行輸出調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍也不大，而且穩(wěn)定性也存在問題。如果碰到了低電壓、大電流或者極高的直流電壓情況該如何處理，當(dāng)然可以采用定制方式，但價(jià)格相當(dāng)高，客戶能否接受。

價(jià)格

如今醫(yī)療設(shè)備的價(jià)格由于競(jìng)爭(zhēng)的激烈，已經(jīng)逐步透明，特別是一些家用的小型醫(yī)療設(shè)備，價(jià)格已經(jīng)非常平民化、大眾化。所以這就要求醫(yī)療設(shè)備的重要組成部分——電源，必須要有有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格。

逆變電源中的脈寬調(diào)制技術(shù)應(yīng)用

基本型方波逆變電源電路簡(jiǎn)單，但輸出電壓波形的諧波含量過大，亦既THD（電流諧波畸變率）過大；移相多重疊加逆變電源輸出電壓波形的諧波含量小，亦即THD小，但電路較復(fù)雜。而PWM脈寬調(diào)制式逆變電源，既有電腦的電路，又可使輸出電壓波形，因而得到了廣泛的應(yīng)用。

所謂PWM脈寬調(diào)制技術(shù)（Pulse Width Modulation,PWM),是用一種參考波（通常是正弦波，有時(shí)也采用梯形波或注入零序諧波的正弦波或方波等）為調(diào)制波（Modulating Wave),而以N倍于調(diào)制波頻率的三角波（有時(shí)也用鋸齒波）為載波（Carrier Wave）進(jìn)行波形比較，在調(diào)制波大于載波的部分產(chǎn)生一組幅值相等，而寬度正比于調(diào)制波的矩形脈沖序列用來等效調(diào)制波，用開關(guān)量取代模擬量，并通過對(duì)逆變電源開關(guān)管的通/斷控制，把直流電變成交流電，這種技術(shù)就叫做脈寬控制逆變技術(shù)。由于載波三角波（或鋸齒波）的上下款度是線性變化的，故這種技術(shù)就叫做脈寬控制逆變技術(shù)。由于載波三角波（或鋸齒波）的上下寬度是線性變化的，故這種調(diào)制方式也是線性的，當(dāng)調(diào)制波為正弦波時(shí)，輸出矩形脈沖序列的脈沖寬度按正弦規(guī)律變化，這種調(diào)制技術(shù)通常又稱為正弦脈寬調(diào)制（Sinusoida PWM)技術(shù)。

逆變電源的用途

逆變電源廣泛運(yùn)用于各類：電力、通訊、工業(yè)設(shè)備、衛(wèi)星通信設(shè)備、軍用車載、醫(yī)療救護(hù)車、警車、船舶、太陽能及風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域。

逆變電源的相對(duì)概念

交流電轉(zhuǎn)換為直流電的方法就是整流；而直流電轉(zhuǎn)換為交流電的方法是逆變。

整流，全波整流電路就是利用二極管單向?qū)ǖ奶匦裕?個(gè)二極管連成一個(gè)橋式整流電路（見下圖），使輸入端是交流電流，其波形是正弦波，電流方向是交變的，而輸出端波形電流變?yōu)橥环较?，再?jīng)過濾波電路將波形濾掉之后可得到直流電。

逆變電源的英語語源

整流電路rectifying circuit逆變電源 contravariant power

并聯(lián)逆變電源 parallel contravariant power

不間斷電源（UPS）unintermittent power supply（UPS）

穩(wěn)壓電源constant voltage power

并聯(lián)供水 parallel water supply

逆變電源的優(yōu)點(diǎn)

　　1)數(shù)字控制(DSP)采用先進(jìn)的控制方法和智能控制策略，使得逆變電源的智能化程度更高，性能更加完美；

　　2)控制靈活，系統(tǒng)升級(jí)方便，甚至可以在線修改控制算法，而不必改動(dòng)硬件電路；

　　3)控制系統(tǒng)的可靠性提高，易于標(biāo)準(zhǔn)化；

　　4)系統(tǒng)維護(hù)方便。系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，可以很方便地通過RS232接口或USB接口進(jìn)行調(diào)試、故障查詢、故障診斷、軟件修復(fù)，甚至控制參數(shù)的在線修改和調(diào)試；

　　5)系統(tǒng)的一致性較好，成本低，生產(chǎn)制造方便。