无源逆变的应用.pdfVIP

电力电子变流技术论文

学生姓名：***

学号：************

院系：材料科学与工程学院

专业班级：材料0902

指导教师：***

完成时间：2012年12月18日

无源逆变的应用例子

摘要

无源逆变技术是电力电子技术中的一个重要组成部分，它的作用是把从市电

电网上得到的已经遭受污染的定压定频“粗电能”，或从蓄电池、太阳能电池、

燃料电池等得到的电能质量较差的直流原始电能，变换成电能质量较高、能满足

用户负载对电压和频率要求的交流电能。无源逆变技术主要应用于交流电动机的

传动、步进电机的控制、应急电源（EPS）、不间断电源（UPS）、变频电源、太阳

能光伏发电系统、风力发电系统等所有需要将直流电能变换成交流电能的场合。

本次作业主要介绍了无源逆变的主要原理、分类以及应用，在车载电源中的

应用，以此为例介绍无源逆变在实际生活中的应用。

1概述

无源逆变是先把工频交流电整流为直流电，然后再由直流电逆变为所需频率

的交流电。在交一直一交变频器中，用于把直流电逆变成交流电的装置称为逆变

器，逆变的交流电不反送到交流电网，而是直接供给负载使用的。

无源逆变电路是将直流电转换为频率、幅值固定或可变的交流电并直接供给

负载的逆变电路。所谓“无源”是指逆变电路输出与电网的交流电无关。

2基本原理

2.1换流方式

（1）换流过程：电流在不同支路中的转移，称为换流，又称换相。换流过程就

是器件通态与断态间的转换过程。全控器件开通与关断相对简单，而半控

器件的关断必须利用外部自然条件，或者采取专门的措施。可见，研究换

流问题主要是研究如何使器件有效且可靠的关断。

（2）换流种类

①器件换流：利用全控器件的自关断能力实现换流。

②电网换流：利用交流电网电压的自然变化实现换流。例如可控整流、有

源逆变、交流调压以及交─交变频中使用的晶闸管。

③负载换流：当负载电流超前于电压，即可实现半控器件的换流。显然，

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此时负载需要呈容性。具体换流过程将在谐振型逆变电路中介绍。

④强迫换流：采用附加电路给欲关断的晶闸管施加反向电压或反向流，

强迫使其关断。

通常利用电容储能加以实现，故又称电容换流。具体分直接耦合和电感耦

合两种方式。中使用的晶闸管。

2.2逆变器的分类

1)按换流方式分：

器件换流、电网换流、负载换流和强迫换流

2)按直流电源分：

电压型、电流型

3)按输出相数分：

单相、三相、多相

4）按电路的结构特点分：

半桥式、全桥式、推挽式

5）根据负载特点分类

谐振式、非谐振式逆变电路

3主要实例

3.1主要应用

各种直流电源，如蓄电池、干电池、太阳能电池等。

交流电机调速用变频器、不间断电源UPS、感应加热电源、开关电源、逆变

电焊机等电力电子装置的核心部分都是逆变电路。

3.2应用实例(车载逆变电源)

常见车载逆变器产品的电路图及工作原理

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新一代车载逆变器笔记本充电图

目前市场上销售量最大、最常见的车载逆变器的输出功率为70W－150W，

逆变器电路中主要采用TL494或KA7500芯片为主的脉宽调制电路。车载逆变

器的整个电路大体上可分为两大部分，每部分各采用一只TL494或KA7500芯

片组成控制电路，其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的12V直流电，

通过高频PWM（脉宽调制）开关电源技术转换成30kHz－50kHz、220V左右

的交流电；第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率

输出等技术，将30kHz～50kHz、220V左右的交流电转换成50Hz、220V