原標(biāo)題：大佬帶你了解逆變器，單相逆變器原理＋基本形式解讀

一、單相逆變器的基本原理

逆變器是將直流電（DC）轉(zhuǎn)換為交流電（AC）的電力電子裝置。單相逆變器通過控制功率開關(guān)器件（如IGBT、MOSFET）的導(dǎo)通與關(guān)斷，將直流電壓轉(zhuǎn)換為特定頻率和幅值的交流電壓。其核心原理包括：

1. 開關(guān)控制：利用PWM（脈寬調(diào)制）技術(shù)，通過控制開關(guān)器件的通斷時間比例，調(diào)節(jié)輸出電壓的幅值和頻率。

2. 濾波與整形：輸出端通常連接LC濾波器，消除高頻諧波，使輸出波形接近正弦波。

3. 能量轉(zhuǎn)換：直流電通過高頻逆變、變壓器升壓（或降壓）、整流濾波后，最終輸出穩(wěn)定的交流電。

二、單相逆變器的基本形式

根據(jù)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，單相逆變器主要分為以下三種：

1. 推挽式逆變器

• 結(jié)構(gòu)：由兩只共負(fù)極連接的功率開關(guān)管和一個帶中心抽頭的升壓變壓器組成。

• 工作原理：

• 兩只開關(guān)管交替導(dǎo)通，變壓器一次側(cè)產(chǎn)生方波或三角波電壓。

• 二次側(cè)通過變壓器耦合得到交流電壓。

• 特點(diǎn)：

• 優(yōu)點(diǎn)：驅(qū)動電路簡單，變壓器漏感可限制短路電流。

• 缺點(diǎn)：變壓器效率低，帶感性負(fù)載能力差，不適合高直流電壓場合。

2. 半橋式逆變器

• 結(jié)構(gòu)：由兩只功率開關(guān)管、兩只儲能電容器和一個耦合變壓器組成。

• 工作原理：

• 兩只電容串聯(lián)，中點(diǎn)作為參考點(diǎn)。

• 開關(guān)管VT1和VT2交替導(dǎo)通，電容能量通過變壓器釋放，二次側(cè)得到交流電壓。

• 特點(diǎn)：

• 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，無直流偏置，適合高頻應(yīng)用。

• 缺點(diǎn)：工頻工作時需要大容量電容，成本較高。

3. 全橋式逆變器

• 結(jié)構(gòu)：由四只功率開關(guān)管和一個變壓器組成。

• 工作原理：

• 四只開關(guān)管分為兩組，對角線上的開關(guān)管（如Q1、Q4和Q2、Q3）交替導(dǎo)通。

• 負(fù)載兩端得到交流電壓，通過變壓器升壓或降壓后輸出。

• 特點(diǎn)：

• 優(yōu)點(diǎn)：輸出功率大，效率高，應(yīng)用廣泛。

• 缺點(diǎn)：需要四只開關(guān)管，控制復(fù)雜度較高。

三、單相逆變器的應(yīng)用與波形優(yōu)化

• 應(yīng)用場景：

• 光伏發(fā)電：將太陽能電池板輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并網(wǎng)。

• 不間斷電源（UPS）：在市電中斷時提供交流電源。

• 電機(jī)驅(qū)動：控制交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。

• 波形優(yōu)化：

• 方波逆變器：輸出波形為方波，諧波含量高，適用于對波形要求不高的場合。

• 階梯波逆變器：通過多級電路修正波形，諧波含量降低，但電路復(fù)雜。

• 正弦波逆變器：輸出波形接近正弦波，諧波失真低，適用于精密設(shè)備和并網(wǎng)發(fā)電。

四、高低頻逆變器的區(qū)別

五、總結(jié)

單相逆變器通過不同的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實現(xiàn)直流到交流的轉(zhuǎn)換，其中全橋式逆變器因其高效率和廣泛適用性成為主流。高頻逆變器憑借體積小、效率高的優(yōu)勢，在便攜式設(shè)備和精密應(yīng)用中占據(jù)重要地位，而低頻逆變器則以低成本和可靠性在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)揮作用。選擇合適的逆變器類型需根據(jù)具體應(yīng)用需求，平衡性能、成本和可靠性。