正弦波逆變器原理

　　正弦波逆變器廣泛運(yùn)用于各類(lèi)：微機(jī)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、家用、航空、應(yīng)急、通訊、工業(yè)設(shè)備、衛(wèi)星通信設(shè)備、軍用車(chē)載、醫(yī)療救護(hù)車(chē)、警車(chē)、船舶、太陽(yáng)能及風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域等需要應(yīng)急后備電源的場(chǎng)所，可構(gòu)成EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)。

　　在介紹正弦波逆變器工作原理之前，先介紹一下逆變器的工作原理。

　　逆變器是一種DCtoAC的變壓器，它其實(shí)與轉(zhuǎn)化器是一種電壓逆變的過(guò)程。轉(zhuǎn)換器是將電網(wǎng)的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的12V直流輸出，而逆變器是將Adapter輸出的12V直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l的高壓交流電；兩個(gè)部分同樣都采用了用得比較多的脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)。其核心部分都是一個(gè)PWM集成控制器，Adapter用的是UC3842，逆變器則采用TL5001芯片。TL5001的工作電壓范圍3.6～40V，其內(nèi)部設(shè)有一個(gè)誤差放大器，一個(gè)調(diào)節(jié)器、振蕩器、有死區(qū)控制的PWM發(fā)生器、低壓保護(hù)回路及短路保護(hù)回路等。

　　輸入接口部分：輸入部分有3個(gè)信號(hào)，12V直流輸入VIN、工作使能電壓ENB及Panel電流控制信號(hào)DIM。VIN由Adapter提供，ENB電壓由主板上的MCU提供，其值為0或3V，當(dāng)ENB=0時(shí)，逆變器不工作，而ENB=3V時(shí)，逆變器處于正常工作狀態(tài)；而DIM電壓由主板提供，其變化范圍在0～5V之間，將不同的DIM值反饋給PWM控制器反饋端，逆變器向負(fù)載提供的電流也將不同，DIM值越小，逆變器輸出的電流就越大。

　　電壓?jiǎn)?dòng)回路：ENB為高電平時(shí)，輸出高壓去點(diǎn)亮Panel的背光燈燈管。

　　PWM控制器：有以下幾個(gè)功能組成：內(nèi)部參考電壓、誤差放大器、振蕩器和PWM、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、短路保護(hù)、輸出晶體管。

　　直流變換：由MOS開(kāi)關(guān)管和儲(chǔ)能電感組成電壓變換電路，輸入的脈沖經(jīng)過(guò)推挽放大器放大后驅(qū)動(dòng)MOS管做開(kāi)關(guān)動(dòng)作，使得直流電壓對(duì)電感進(jìn)行充放電，這樣電感的另一端就能得到交流電壓。

　　LC振蕩及輸出回路：保證燈管啟動(dòng)需要的1600V電壓，并在燈管啟動(dòng)以后將電壓降至800V。

　　輸出電壓反饋：當(dāng)負(fù)載工作時(shí)，反饋采樣電壓，起到穩(wěn)定I逆變器電壓輸出的作用。

　　正弦波逆變器與普通逆變器的區(qū)別是它輸出的波形是個(gè)完整的正弦波，失真率低，因此對(duì)收音機(jī)及通訊設(shè)備無(wú)干擾，噪聲也很低，保護(hù)功能齊全，整機(jī)效率高。

　　而正弦波逆變器之所以能輸出完整的正弦波是因?yàn)椴捎昧吮萈WM技術(shù)更先進(jìn)的SPWM技術(shù)。

　　SPWM原理基于脈沖作用于時(shí)間函數(shù)器件的等效原理：如果脈沖作用于時(shí)間函數(shù)器件，峰值與作用時(shí)間的乘積相等，可近似這些脈沖等效。

　　SPWM基于固定頻率固定峰值（如開(kāi)關(guān)頻率10k）的三角波與變頻變壓的參考正弦波（基波）進(jìn)行比較，從而將直流電壓脈沖化（占空比變化的脈沖），以近似參考正弦波作用于器件上。調(diào)整參考正弦波的幅值和頻率，從而產(chǎn)生不同幅值和頻率的等效參考正弦波的直流電壓脈寬調(diào)制波。

　　正弦波逆變器的優(yōu)點(diǎn)

　　示出正弦波逆變器的輸出電壓波形。它的優(yōu)點(diǎn)是輸出波形好，失真度很低，且其輸出波形與市電電網(wǎng)的交流電波形基本一致，實(shí)際上優(yōu)良的正弦波逆變器提供的交流電比電網(wǎng)的質(zhì)量更高。正弦波逆變器對(duì)收音機(jī)和通訊設(shè)備及精密設(shè)備的干擾小，噪聲低，負(fù)載適應(yīng)能力強(qiáng)，能滿(mǎn)足所有交流負(fù)載的應(yīng)用，而且整機(jī)效率較高;它的缺點(diǎn)是線(xiàn)路和相對(duì)修正波逆變器復(fù)雜，對(duì)控制芯片和維修技術(shù)的要求高，價(jià)格較貴。在太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)應(yīng)用時(shí)，為避免對(duì)公共電網(wǎng)的電力污染，也必須使用正弦波逆變器。

　　正弦波逆變器輸出的是同我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娋W(wǎng)一樣甚至更好的正弦波交流電，不存在電網(wǎng)中的電磁污染。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是運(yùn)用范圍廣，負(fù)載能力強(qiáng)，穩(wěn)定性出色。能提供與平常家用相同的交流電。在滿(mǎn)足功率的情況下，幾乎能夠帶動(dòng)任何種類(lèi)的電器。

　　正弦波逆變器的缺點(diǎn)

　　正弦波逆變器由于制造成本與技術(shù)要求均高，導(dǎo)致最純正的正弦波逆變器市場(chǎng)售價(jià)偏貴，與大眾消費(fèi)產(chǎn)生了一定差距，沒(méi)有被普及起來(lái)。