電力逆變器（inverter）是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉變成交流電（一般為220v或380V50HZ正弦或方波）。應急電源，一般是把直流電瓶逆變成220v交流的。
基本介紹
- 中文名：電力逆變器
- 外文名：inverter
- 性質：把直流電能轉變成交流電
- 分類：正弦波逆變器，方波逆變器
產品介紹,相關問答,特性,套用領域,注意事項,產品性能,
產品介紹
電力逆變器是把12V或24V直流電能（電池，蓄電瓶）轉變成交流電（一般為220v50HZ正弦或方波),通常用於變電所，箱變，為高壓櫃櫃體提供應急電源，此產品屬於高壓逆變器。
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、控制邏輯和濾波路組成．
相關問答
1. 問：什麼是逆變器，它起什麼作用？
答：簡單地說，逆變器就是一種將低壓（12或24伏）直流電轉變為220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，移動休閒和娛樂。在移動的狀態中，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。
2. 問：按輸出波形劃分，逆變器分為幾類？
答：主要分兩類，一類是正弦波逆變器，另一類是方波逆變器。正弦波逆變器輸出的是同我們日常使用的電網一樣甚至更好的正弦波交流電，因為它不存在電網中的電磁污染。方波逆變器輸出的則是質量較差的方波交流電，其正向最大值到負向最大值幾乎在同時產生，這樣，對負載和逆變器本身造成劇烈的不穩定影響。同時，其負載能力差，僅為額定負載的40－60%，不能帶感性負載（詳細解釋見下條）。如所帶的負載過大，方波電流中包含的三次諧波成分將使流入負載中的容性電流增大，嚴重時會損壞負載的電源濾波電容。針對上述缺點，近年來出現了準正弦波（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向最大值之間有一個時間間隔，使用效果有所改善，但準正弦波的波形仍然是由折線組成，屬於方波範疇，連續性不好。總括來說，正弦波逆變器提供高質量的交流電，能夠帶動任何種類的負載，但技術要求和成本均高。準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，售價適中，因而成為市場中的主流產品。方波逆變器的製作採用簡易的多諧振盪器，其技術屬於50年代的水平，將逐漸退出市場。
3. 問：何謂“感性負載”？
答：通俗地說，即套用電磁感應原理製作的大功率電器產品，如電動機、壓縮機、繼電器、日光燈等等。這類產品在啟動時需要一個比維持正常運轉所需電流大得多（大約在3-7倍）的啟動電流。例如，一台在正常運轉時耗電150瓦左右的電冰櫃，其啟動功率可高達1000瓦以上。此外，由於感性負載在接通電源或者斷開電源的一瞬間，會產生反電動勢電壓，這種電壓的峰值遠遠大於逆變器所能承受的電壓值，很容易引起逆變器的瞬時超載，影響逆變器的使用壽命。因此，這類電器對供電波形的要求較高。
4. 問：何謂逆變器的效率？
答：逆變器在工作時其本身也要消耗一部分電力，因此，它的輸入功率要大於它的輸出功率。逆變器的效率即是逆變器輸入功率與輸出功率之比。如一台逆變器輸入了100瓦的直流電，輸出了90瓦的交流電，那么，它的效率就是90%。
5. 問：什麼是持續輸出功率？什麼是峰值輸出功率？
答：一些使用電動機的電器或工具，如電冰櫃、洗衣機、電鑽等，在啟動的瞬間需要很大的電流來推動，一旦啟動成功，則僅需較小的電流來維持其正常運轉。因此，對逆變器來說，也就有了持續輸出功率和峰值輸出功率的概念。持續輸出功率即是額定輸出功率；一般峰值輸出功率為額定輸出功率的2倍。必須強調，有些電器，如空調、電冰櫃等其啟動電流相當於正常工作電流的3-7倍。因此，只有能夠滿足電器啟動峰值功率的逆變器才能正常工作。
6. 問：應該怎樣連線逆變器與電源和負載？
答：使用150瓦以下的電器可直接將150瓦逆變器插頭插至點菸器插座後使用。超過150瓦的逆變器通過鱷魚夾導線直接接到電瓶上，紅線接電瓶正極，黑線接電瓶負極（不可接反，切記！）如果用電地點離電瓶較遠，逆變器的連線原則是：逆變器同電瓶的連線應儘可能的短，而220伏交流電的輸出線長些無妨。
7. 問：如果想較長時間地使用逆變器而不啟動發動機，怎么辦？
答：另備一塊同樣電壓的電瓶，將其正負極分別用足夠粗的導線同原車電瓶的正負極連線起來。這樣，逆變器的獨立使用時間可以大幅度延長。
8. 問：使用逆變器有何危險性？
答：在從汽車電瓶到逆變器輸入端這一段導線承載著非常大的電流，如果因為導線的質量低劣、導線過細或負載超標導致銅絲髮熱甚至最終起火，將釀成很嚴重的事故。因此，在逆變器的使用過程中，必須嚴格按照用戶手冊的規定進行操作。
9.問：準正弦波逆變器可以用於哪些電器？
答：準正弦波也分為若干種，從與方波相差無幾的方形波到比較接近正弦波的圓角梯形波。我們這裡僅討論方形波，這也是目前大部分市售高頻逆變器能夠提供的波形。這類準正弦波逆變器可套用於筆記本電腦、電視機、組合式音響、攝像機、數位相機、印表機、各種充電器、掌電上腦、遊戲機、影碟機、移動DVD、 家用治療儀等等，輸出功率較大的逆變器還可以套用於小型電熱器具如電吹風機、電熱杯、廚房電器等等。但對感性負載類電器如電冰櫃、電鑽等則不宜長時間使用準正弦波逆變器供電。否則，將可能對逆變器和相關電器產品造成損壞或縮短預期使用壽命。如果一定要使用感性負載，建議選用儲備功率較大的準正弦波逆變器，如本網站提供的超大峰值功率逆變器。在這裡，著重談一下準正弦波逆變器套用於電視機（傳統顯示器類）的例子。電視機對逆變器有以下三條要求：首先，電視機在開機時，消磁電路對電能有極大的瞬間需求，因此對逆變器的峰值功率要求很高。例如，一台25吋數字彩電，正常工作狀態下的功耗約為80瓦，而開機的瞬間功率高達1450瓦。其次，因為電視機的場頻等於交流電網頻率，逆變器輸出交流電的頻率必須準確。第三，逆變器不應對電視機產生干擾。即使能滿足以上三個條件，電視機在使用準正弦波交流電時，畫面仍會有幾條固定的干擾紋，色彩也會輕微偏綠（使用老式電視機時，偏色情況比較嚴重），但其它無異。
10.問：如何挑選逆變器產品？
答：車載逆變器是一種工作在大電流、高頻率環境下的電源產品，其潛在故障率相當高。因此，消費者在購買時一定要慎重。首先，從逆變器輸出波形上選，最好不要低於準正弦波；其次，逆變器要有完備的電路保護功能；第三，廠家要有良好的售後服務承諾；第四，電路和產品經過一段時間的考驗。
逆變器，必須是一種逆變裝置組成的東西才能那么叫，他和變壓器有直接區別，也就是說，他可以實現直流輸入，然後輸出交流，工作原理和開關電源一樣，但震盪頻率在一定範圍內，比如如果這個頻率為50HZ，輸出則為交流50HZ。逆變器是可以改變其頻率的設備。
變壓器一般是指特定頻率段的設備，比如工頻變壓器，就是我們一般見到的那些變壓器，他們輸入和輸出都必須在一定範圍內，比如40-60HZ範圍內才可以工作。
12.二極體在逆變器中的套用
高效率和節能是家電套用中首要的問題。三相無刷直流電機因其效率高和尺寸小的優勢而被廣泛套用在家電設備中以及很多其他套用中。此外，由於採用了電子換向器代替機械換向裝置，三相無刷直流電機被認為可靠性更高。
標準的三相功率級(power stage)被用來驅動一個三相無刷直流電機，如圖1所示。功率級產生一個電場，為了使電機很好地工作，這個電場必須保持與轉子磁場之間的角度接近90°。六步序列控制產生6個定子磁場向量，這些向量必須在一個指定的轉子位置下改變。霍爾效應感測器掃描轉子的位置。為了向轉子提供6個步進電流，功率級利用6個可以按不同的特定序列切換的功率MOSFET。下面解釋一個常用的切換模式，可提供6個步進電流。
MOSFET Q1、Q3和Q5高頻(HF)切換，Q2、Q4和Q6低頻(LF)切換。當一個低頻MOSFET處於開狀態，而且一個高頻MOSFET 處於切換狀態時，就會產生一個功率級。
步驟1) 功率級同時給兩個相位供電，而對第三個相位未供電。假設供電相位為L1、L2，L3未供電。在這種情況下，MOSFET Q1和Q2處於導通狀態，電流流經Q1、L1、L2和Q4。
步驟2）MOSFET Q1關斷。因為電感不能突然中斷電流，它會產生額外電壓，直到體二極體D2被直接偏置，並允許續流電流流過。續流電流的路徑為D2、L1、L2和Q4。
步驟3）Q1打開，體二極體D2突然反偏置。Q1上總的電流為供電電流(如步驟1)與二極體D2上的恢復電流之和。
顯示出其中的體-漏二極體。在步驟2，電流流入到體-漏二極體D2(見圖1)，該二極體被正向偏置，少數載流子注入到二極體的區和P區。
當MOSFET Q1導通時，二極體D2被反向偏置， N區的少數載流子進入P+體區，反之亦然。這種快速轉移導致大量的電流流經二極體，從N-epi到P+區，即從漏極到源極。電感L1對於流經Q2和Q1的尖峰電流表現出高阻抗。Q1表現出額外的電流尖峰，增加了在導通期間的開關損耗。圖4a描述了MOSFET的導通過程。
為改善在這些特殊套用中體二極體的性能，研發人員開發出具有快速體二極體恢復特性MOSFET。當二極體導通後被反向偏置，反向恢復峰值電流Irrm較小。
我們對比測試了標準的MOSFET和快恢復MOSFET。ST推出的STD5NK52ZD(SuperFREDmesh系列)放在Q2(LF)中，如圖4b所示。在Q1 MOSFET(HF)的導通工作期間，開關損耗降低了65%。採用STD5NK52ZD時效率和熱性能獲得很大提升(在不採用散熱器的自由流動空氣環境下，殼溫從60°C降低到50°C)。在這種拓撲中，MOSFET內部的體二極體用作續流二極體，採用具有快速體二極體恢復特性MOSFET更為合適。
SuperFREDmesh技術彌補了現有的FDmesh技術，具有降低導通電阻，齊納柵保護以及非常高的dv/dt性能，並採用了快速體-漏恢復二極體。N溝道520V、1.22歐姆、4.4A STD5NK52ZD可提供多種封裝，包括TO-220、DPAK、I2PAK和IPAK封裝。該器件為工程師設計開關套用提供了更大的靈活性。其他優勢包括非常高的dv/dt，經過100%雪崩測試，具有非常低的本徵電容、良好的可重複製造性，以及改良的ESD性能。此外，與其他可選模組解決方案相比，使用分立解決方案還能在PCB上靈活定位器件，從而實現空間的最佳化，並獲得有效的熱管理，因而這是一種具有成本效益的解決方案。
特性
自動靜態旁路
高可靠性、高穩定性
先進的高頻脈寬調製（PWM）技術
動態特性好、輸出精度高
過載能力強
直流輸入端設有通訊專用的抗干擾濾波器，不會對其他通訊設備造成干擾
具過載、短路保護功能
液晶顯示屏顯示各項運行參數
採用SPWM技術，純淨正弦波輸出
使用先進的抗干擾技術，優異的EMI/EMC指標
開機軟啟動電路，提高產品的可靠性
具有過壓、欠壓、短路、過載、過熱等各種保護
提供多路無源乾接點輸出信號
立式、19寸標準機架式和電力機櫃，安裝式三種尺寸
輸入輸出電氣隔離，輸出電壓、頻率、穩定、可靠
套用領域
鐵道系統、發電廠、電力變電站系統等
注意事項
1） UPS的使用環境應注意通風良好，利於散熱，並保持環境的清潔。
2） 切勿帶感性負載，如點鈔機、日光燈、空調等，以免造成損壞。
3） UPS的輸出負載控制在60%左右為最佳，可靠性最高。
4） UPS帶載過輕（如1000VA的UPS帶100VA負載）有可能造成電池的深度放電，會降低電池的使用壽命，應儘量避免。
5） 適當的放電，有助於電池的激活，如長期不停市電，每隔三個月應人為斷掉市電用UPS帶負載放電一次，這樣可以延長電池的使用壽命。
6） 對於多數小型UPS，上班再開UPS，開機時要避免帶載啟動，下班時應關閉UPS；對於網路機房的UPS，由於多數網路是24小時工作的，所以UPS也必須全天候運行。
7） UPS放電後應及時充電，避免電池因過度自放電而損壞。
產品性能
* 電力專用逆變器可靈活設定為AC主供型和DC主供型：
A）AC主供型逆變電源在有市電時，處於市電輸出，當市電輸入故障時自動切換到逆變輸出；
B）DC主供型逆變電源在有市電時，處於逆變輸出，當直流輸入故障時自動切換到市電輸出；
* 電力專用逆變器設計完善，允許在開機狀態下切斷直流，自動切換到市電旁路，不影響負載的供電，方便對蓄電池進行維護和更換；
* 電力專用逆變器在出現電池電壓高/低、過載告警關斷輸出後，電池電壓恢復正常，電源自動恢復輸出，消除了過載現象50秒後，電源自動恢復輸出，此項功能尤其適用於無人值守的通訊基站；
* 電力專用逆變器支持交流開機功能，如輸出端有負載，逆變電源將無法開啟；
* 電力專用逆變器支持通訊功能，利用監控軟體實時了解電源工作情況；
* 電力專用逆變器提供兩組無源乾結點，分別用於直流輸入故障和交流輸出故障告警；
