欢迎光临Victron Energy 集团!
全国咨询热线:198-5307-5821
您的位置:首页 > 新闻中心 > 公司新闻

逆变器的分类有哪些?

时间:2022-11-16 00:16:46 点击:

逆变器用于将直流电转换为交流电,用于UPS(不间断电源)的备用电源、交流电机调速等。逆变器有不同的分类方式。逆变器的分类如下所示。

  • 来源性质
  • 逆变器配置
  • 输出波形的性质
  • 换向类型
  • 一种二手功率半导体开关

在本文中,我们将简要讨论逆变器的分类。
 

来源性质

根据输入电源的性质,逆变器分为两种类型;

在电压源逆变器中,无纹波直流电压源用于提供输入电源。

在电流源逆变器的情况下,将电压源转换为电流源,并用于向逆变器提供输入功率。

逆变器配置

根据电力电子开关的排列方式,电压源型逆变器分为三类;

系列逆变器

在串联逆变器中,晶闸管串联连接。串联逆变器(由晶闸管驱动)的基本电路如下图所示。

系列逆变器
系列逆变器

在基于晶闸管的串联逆变器中,使用 A 类换向,其中 SCR 自行关闭;因此,该逆变器也称为自换向逆变器。

用于感应加热、超声波设备、循环变流器的电源。

 

该逆变器的换向电路很简单。在该逆变器中,可以通过使关断时间(T off)为零来获得正弦波输出。

并联逆变器

并联逆变器在输出侧需要一个中心抽头变压器。并联逆变器也称为中心抽头逆变器,也称为推挽逆变器。

基于阻性负载晶闸管的并联逆变器的基本配置如下图所示。

并联逆变器
并联逆变器

在并联逆变器中,负载波形不依赖于负载;相反,它是一种简单且经济的电路,并使用 C 类换向。

串并联逆变器的比较

范围 系列逆变器 并联逆变器
换向元件的位置 与负载串联 C与负载并联
换向类型 A类 C级或D级
逆变器类型 自整流 强制减刑
谐振电路 必要的 不必要
输出变压器 不需要 基本的
核心饱和的可能性 不可能 可能的
输出波形 取决于负载 独立于负载
输出失真 高的 低的
反馈二极管 无法使用 可用的
输出频率 不可调 可调节的
输出波形类型 正弦波 正方形

桥式逆变器

桥式逆变器分为两种类型;

  • 半桥逆变器
  • 全桥逆变器

半桥逆变器

对于单相输出,半桥逆变器需要两个开关。基于晶闸管的单相半桥逆变器如下图所示。

半桥逆变器
半桥逆变器

这里使用两个晶闸管 S1 和 S2,连同连接在它们之间的 D1 和 D2。可以根据应用使用任何其他电力电子开关代替晶闸管,例如;IGBT、MOSFET、三极管。

在半桥逆变器中,直流电源被分成两半。比方说,V 伏直流电源提供给逆变器。输出电压将为 V/2 电压。

全桥逆变器

基于单相晶闸管的全波逆变器电路图如下图所示。

全桥逆变器
全桥逆变器

如电路图所示,对于单相全波逆变器,我们需要四个开关。两个开关同时导通。

在全桥逆变器中,输出电压与输入电压相同。

输出波形的性质

逆变器的输出是交流电。并且有不同类型的交流信号。它假设最常用的交流信号是正弦波。但它可以是方波、准方波或 PWM 信号。

滤波器用于将其他形状的信号转换为正弦波信号。谐波频率成分的百分比在很大程度上取决于输出波形的形状。

 

根据交流信号的形状,逆变器分为以下几类。

  • 方波逆变器
  • 准方波逆变器
  • PWM逆变器
  • 正弦波逆变器

上述信号的形状如下图所示。

输出波形的性质
输出波形的性质

换向类型

有不同类型的技术用于电力电子开关的换向。

  • 强制换向
  • 线路换向
  • 自控(自换向)

强制换流

为了关断导电晶闸管或 SCR,使用了不同类型的强制换向电路。其中,两种流行的技术是;

  • 辅助换向(Mc Murry Bedford 电路)
  • 互补换向(Mc Murry 电路)

换向电路旨在成功换向晶闸管。换流电路消耗的功率必须尽可能小。

换向类型可以是电压换向或电流换向。在换向电路中,必须优化组件以提高逆变器的整体效率。

线路换向

线路换向技术使用市电交流电压;该技术用于晶闸管。

这种逆变器以逆变模式 (α > 90˚) 运行。

自控换向

自控换相也称为简单自换相。这种类型的换向技术用于功率半导体器件,例如;功率 BJT、功率 MOSFET 或 IGBT。

这些设备不需要任何外部换向电路即可关闭,因此使用这些设备的逆变器被称为自换向技术。

使用过的功率半导体器件

在逆变器中,我们可以使用任何功率半导体器件作为开关来收缩逆变器。

逆变器中使用的设备是;SCR、IGBT、MOSFET、晶体管。据此,逆变器分为:

  • 晶闸管逆变器(使用 SCR)
  • 晶体管逆变器(使用晶体管)
  • 基于 MOSFET 的逆变器
  • 基于 IGBT 的逆变器