逆变器--学习笔记(一)

并网:

逆变器中的“并网”指的是逆变器将其产生的交流电与电网同步,并输送到公共电网中。并网逆变器通常用于太阳能发电系统和其他分布式发电系统,将其产生的电能输送到电网供其他用户使用。

THD谐波失真总量:

逆变器的THD(Total Harmonic Distortion,谐波失真总量)是衡量逆变器输出电压或电流波形中谐波成分的一个指标。THD表示输出波形中所有谐波分量的总和与基波分量的比值,通常以百分比表示。谐波是指在基波频率(通常是50Hz或60Hz)以外的频率成分,这些成分会引起波形的失真。较低的THD值意味着输出波形更接近理想的正弦波,这对于许多应用(如电力电子设备、音频设备等)是非常重要的,因为高谐波失真可能导致设备过热、效率降低和电磁干扰增加等问题。在实际应用中,逆变器的THD通常会影响设备的选择和使用,特别是在对电源质量要求较高的场合。一般来说,THD越低越好。

UPS(Uninterruptible Power Supply, 不间断电源)是一种能够在电源故障或电压波动时,提供持续电力的设备。它主要用于保护计算机、服务器、通信设备和其他关键设备,防止因电力中断而导致的数据丢失、硬件损坏或系统停机。

UPS不间断供电:

UPS的主要功能和特点包括:

  1. 不间断电源供应:在市电出现中断或异常时,UPS能够立即切换到电池供电模式,确保设备继续正常运行,直到市电恢复或设备安全关闭。

  2. 电压调节:UPS可以稳定输出电压,防止市电中的电压波动、浪涌和下陷对设备造成损害。

  3. 备用电池:UPS内部配有电池,在市电中断时提供临时电源。电池的容量决定了UPS能够持续供电的时间。

  4. 保护功能:UPS通常具有过载保护、短路保护、过温保护等多种保护功能,确保设备和UPS本身的安全。

  5. 自动切换:当市电中断时,UPS能够自动切换到电池供电,并在市电恢复时自动切换回市电供电,无需人工干预。

UPS按功能和应用主要分为以下几类:

  1. 后备式UPS(Standby UPS):适用于对电源要求不高的普通设备,在市电正常时直接供电,当市电中断时切换到电池供电。切换时间较短,但可能对敏感设备造成影响。

  2. 在线互动式UPS(Line-Interactive UPS):具备一定的电压调节功能,在市电波动时进行补偿,适用于对电源质量有一定要求的设备。

  3. 在线式UPS(Online UPS):提供最稳定和可靠的电源,市电经过UPS的双变换(AC-DC-AC)后供电,始终输出纯净的正弦波电源,适用于对电源质量要求极高的关键设备。

图腾电路:

逆变器中的图腾电路是一种用于驱动功率开关器件的电路设计,它能够有效提高驱动电流的能力和响应速度。图腾电路通常用于逆变器的控制电路中,以实现高效的功率转换。图腾电路的名称源于其电路结构,通常由一对互补的晶体管(一个NPN和一个PNP)组成,其外观类似图腾柱。

图中Q1,Q2分别是NPN型三极管,PNP型三极管,构成一个推挽放大电路,具有很强的输出电流能力。R3的作用是在传输线上增加阻尼,以避免振铃。D1的作用是在关断被驱动的晶体管的时候(这里指MOS管)给晶体管的栅极一个快速泄放能量的的回路通过D1和R3构成的回路进行快速消耗。

  1. 在输入端为高电平时:Q1导通,Q2截止,输出端输出高电平;

  2. 在输入端为低电平时:Q1截止,Q2导通,输出端输出低电平;

  3. 两个基射结可以相互保护,防止反向击穿;

  4. 提高电流提供能力。

正弦波幅值越大,PWM的占空比应该越大:

双极性调制:

在逆变器中,双极性调制(Bipolar Modulation)是一种常用的脉宽调制(PWM)技术,用于控制逆变器输出的交流电压。它通过切换逆变器的输出电压极性来生成所需的交流波形。与单极性调制(Unipolar Modulation)相比,双极性调制在每个开关周期内改变输出电压的极性,从而实现更高的电压转换效率和更好的谐波特性。在双极性调制中,逆变器的输出电压在正电压和负电压之间切换,而不是在正电压和零电压之间切换。具体而言,双极性调制通过比较参考信号(通常是正弦波)和载波信号(通常是三角波)来控制开关器件的导通和关断。

逆变器设计过程中主意好结构:

【芯仙方案2200W双向AC-DC逆变器参考设计解析:具备UPS功能,可适用48V电池储能】https://www.bilibili.com/video/BV19V411w71m?vd_source=3cc3c07b09206097d0d8b0aefdf07958

背面大电流走线,露铜加锡:

用逆变驱动板可以简化很多电路:

原来如此,左半部分是前级升压电路,把24V升压到 310V~400V 高压直流母线电压后级为 DC-AC 全桥变换器,采用了 EGS005 电流模式的 SPWM 驱动模块,将高压直流母线电压转换到 220VAC 的纯正弦波电压,能实现空载波形失真率小于 1.5%、满载波形失真率小于 3%和高精度输出电压的特性,能满足逆变器的波形要求。

利用EG8010+IR2110S 纯正弦波逆变器模块,并参照资料设计外围电路。设计参数是将直流12V转变为工频交流220V正弦波电。输出功率取决于4颗MOS管的电流以及工频变压器的容量。目前缺少12V转220V的工频变压器,便可全部完成。

大电流传感器:

逆变的H桥,四个MOS各自控制:(单传的H桥只能输出方波,若要正弦波,需要脉宽调制代码)

一种排母:

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