高频逆变器的多变压器架构
高频逆变器前级、后级电路的设计（从原理上了解逆变）
⾼频逆变器前级、后级电路的设计（从原理上了解逆变）⾼频逆变器前级、后级电路的设计（从原理上了解逆变）⼀、⾼频逆变器前级电路的设计逆变器前级电路⼀般采⽤推挽结构，开环和闭环的问题。
供分析的电路如下？01、闭环前级变压器匝数⽐的设计逆变器前级⽆论是开环还是闭环只是变压器的匝⽐和反馈环路的参数不同⽽已。
⽐如需要设计⼀个输⼊12V，变化范围为10.5-15V，输出电压为交流 220V50HZ 的⾼频修正⽅波逆变器。
如果前级采⽤闭环结构，12V 升压后直流电压稳定在 270V⽐较好，这样为了使输⼊ 10.5V 时还能输出 270V，则变压器的变⽐⼤约为(270+2VD)(10.5-VDS)D,其中 VD 为⾼压整流管压降，VDS 为前级 MOS 管的压降，D 为最⼤占空⽐。
计算出来的结果⼤约是28。
特别注意的是当前级⼯作在闭环状态时，⽐如输⼊电压⽐较⾼的话，D1,D3 正端整流出来的脉冲的峰值将超过 270V，占空⽐⼩于1需要 L1,C11 平滑滤波，所以 L1 不能省略，还要⾜够⼤，否则 MOS 管发热损耗⼤。
具体计算可根据正激类开关电源输出滤波电感的计算。
02、准开环前级变压器匝数⽐的设计实际中的逆变器前级往往省略 L1，从电路上看还是闭环稳压，电压也是通过 R1 进⾏反馈，从上⾯闭环稳压的计算中可以看出，为了保持输出的稳压，变压器的变⽐设计的⽐较⼤。
逆变器前后级都稳压当然⽐较好，但也可以只是后级稳压，后级稳压在 AC220V，我们可以把前级直流⾼压设计在最低220V，此时占空⽐为 50%。
如果前级直流⾼压⼤于 220V ，可以⾃动把占空⽐调⼩些，这样输出交流电也稳定在 220V 了。
⽤这种⽅式的话我们的变压器变⽐可以按照输⼊ 10.5V 时输出 220V 设计，计算结果变⽐⼤约是22。
这样输⼊ 10.5-15V 变换时，前级⾼压的变动范围⼤约是220-320V。
如果 L1 直接短路，R1 去掉，这样就是⼀个纯开环的电路，只是有于变压器漏感尖峰的存在，在逆变器空载时，前级输出的直流⾼压会虚⾼，对⾼压滤波电容和后级⾼压 MOS 管的安全不利。
工频逆变器与高频逆变器的区别
高频逆变器工作原理
输入直流电通过高频变压器升 压，再经过整流器整流，最后
输出交流电。
高频逆变器采用高频变压器， 体积较小，但效率较高，适 用于对效率要求较高的场合。
高频逆变器通常采用绝缘栅双 极晶体管（IGBT）或功率场效 应管（MOSFET）作为开关器件，控制精源自高。工作频率对逆变器性能的影响
成本效益
对于大型电力系统，工频逆变器的成 本相对较低，能够提供更好的性价比。
电网稳定性要求高
在需要高稳定性、低谐波干扰的场合， 工频逆变器是更好的选择，因为它能 够提供更加纯净的电力输出。
高频逆变器应用场景
小型电力系统
高频逆变器适用于小型电 力系统，如家庭、办公室 和移动设施等，能够满足 小型设备的需求。
合使用高频逆变器。
稳定性要求
对于需要高稳定性、低谐波干扰 的场合，工频逆变器是更好的选 择；而对于便携式应用和高能源 效率需求的场景，高频逆变器则
更具优势。
成本考虑
工频逆变器的成本相对较低，适 用于大型电力系统；而高频逆变 器则更适合于小型电力系统或便
携式应用场景。
04 优缺点比较
工频逆变器的优缺点
工作频率的升高可以减小逆变器 的体积和重量，提高效率，但会
增加开关损耗和散热难度。
工作频率的降低可以提高逆变器 的可靠性，但会增加体积和重量，
降低效率。
在实际应用中，需要根据具体需 求权衡工作频率和性能之间的取
舍。
02 电路拓扑结构
工频逆变器的电路拓扑结构
变压器隔离
01
工频逆变器通常采用变压器进行输入和输出隔离，以减小对电
网的干扰。
50Hz/60Hz工作频率
02
工频逆变器的工作频率为50Hz或60Hz，因此其电路拓扑结构
高频逆变器的工作原理和分类
高频逆变器的工作原理和分类
高频逆变电器是一种在工业领域使用的开关设备，高频逆变器的工作原理是什幺，这种设备是采用程序逻辑进行控制的。
高频逆变器可以使用在电信行业，是一种计算机房的一种开关设备。
这种电源可以使用在太阳能行业和发电行业，是一种采用数据线输出的开关电源装置，是非常的安全的。
本文主要介绍的是高频逆变器的工作原理及高频逆变器和低频逆变器的区别，具体的跟随小编来了解一下。
高频逆变器的工作原理
高频逆变器是一种DC to AC的变压器，它其实与转化器是一种电压逆变的过程。
高频逆变器的工作原理，转换器是将电网的交流电压转变为稳定的
12V直流输出，而逆变器是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电;两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制（PWM）技术。
其核心部分都是一个PWM集成控制器，Adapter用的是UC3842，逆变器则采用TL5001芯片。
TL5001的工作电压范围3.6～40V，其内部设有一个误差放大器，一个调节器、振荡器、有死区控制的PWM发生器、低压保护回路及短路保护回路等。
1、输入接［部分：输入部分有3个信号，12V直流输入VIN、工作使能电压ENB及Panel电流控制信号DIM。
VIN由Adapter提供，ENB电压由主板上的MCU提供，其值为0或3V ，当ENB=0时，逆变器不工作，而ENB=3V时，逆变器处于正常工作状态而DIM电压由主板提供，其变化范围在0~5V之间，将不同的DIM值反馈给PWM控制器反馈端，逆变器向负载。
UPS工频机和高频机的区别
UPS工频机和高频机的区别1.在结构上工频机设有内置逆变器输出隔离变压器,UPS输出与负载是隔离的.高频机没有此变压器,逆变器模块直接与负载连接.1.1逆变器部分的区别:工频机的逆变器采用的是全桥式结构(四个逆变器),逆变器工作时,其中一组桥臂的驱动频率是50HZ(即工频),配有输出变压器.高频机的逆变器采用的是半桥式结构(两个逆变器),逆变器工作时,逆变器都是由PWM高频信号驱动,一般不配输出变压器,而是用电感线圈代替.相比较而言,工频机抗干扰能力强,过载容量大.1.2整流器部分的区别:工频机整流部分采用传统的晶闸管或二极管桥式整流,直流总线电压为310V左右,在整流部分前加入输入变压器或者大容量的电感线圈滤波.高频机整流部分采用含PFC电路的升压整流电路,直流总线电压为+410V和410V.高频机采用PFC电路提高了输入功率因数,降低了输入干扰,但控制电路比工频机复杂,可靠性低.相反工频机为了降低输入干扰,采用了增加硬件的办法,可靠性高,但是成本也高,体积大.1.3 DC/DC(即电池到直流总线电路)部分的区别:工频机DC/DC采用一个晶闸管或二极管来控制电池正极与直流总线的通断;高频机DC/DC采用BOOST开关电源电路来使电池电压转换为+410V和410V的直流总线电压工频机线路简单,只有一个晶闸管和二极管的压降(相当于电池直接连接到直流总线),电池能耗少;相反高频机线路复杂,需要在电池和直流总线之间增加高频开关电路,电池能量损耗大.2.在性能上:2.1工频机有隔离直流功能:此变压器能有效将逆变器输出的直流分量与负载隔离,很好保护负载的安全,特别对于开关类以及感性类负载时很有必要的.而高频机没有:由于没有此变压器,当UPS逆变器中点电压发生飘移时,逆变器输出的直流分量直接送给负载,对于开关类及感性类负载造成短路烧毁负载及UPS的逆变器模块.特别当UPS IGBT故障击穿时其直流母线电压直接加在负载上是非常危险的.2.2工频机有抗冲击的能力:由于变压器属于磁—电储能器件.当负载发生阶跃突变时,动态响应性能好,即抗冲击能力强.而高频机抗冲击能力弱:没有储能器件缓冲,其输出特性较软,无法抗拒负载冲击.2.3工频机纯净输出正弦波:变压器属于感性器件,与输出滤波电容组成LC低通道滤波电路,净化了UPS输出.高频机由于逆变调制频率较高,UPS输出的谐波分量较大,易造成电缆及设备发热老化.2.4工频机有效抑制零地电压:由于变压器的隔离作用,能有效抑制零地电压,保证网络数据的安全.高频机:无有效一直零地电压的能力.2.5工频机为工业机型:工频机在设计上属于工业类机型,能适应较恶劣电源环境和使用环境.高频机从设计上讲是最求低成本,其可靠性较差,应在较好的环境中使用.2.6工频机的缺点:较高频机重,由于变压器使用有色金属制造,成本比高频机高.高频机优点:重量较轻,体积小.省去了变压器,降低了制造成本.总结:工频机控制电路简洁高效,可靠性高,单体积大,重量大,噪音偏高,价格高.高频机电路稍显复杂,可靠性比工频机低,单输入功率因数高(省电),题极小,重量轻,噪音小,价格便宜.。
详解高频逆变器中高频变压器的绕制方法
详解高频逆变器中高频变压器的绕制方法高频链逆变技术用高频变压器代替传统逆变器中笨重的工频变压器，大大减小了逆变器的体积和重量。
在高频链的硬件电路设计中，高频变压器是重要的一环。
设计高频变压器首先应该从磁芯开始。
开关电源变压器磁芯多是在低磁场下使用的软磁材料，它有较高磁导率，低的矫顽力，高的电阻率。
磁导率高，在一定线圈匝数时，通过不大的激磁电流就能承受较高的外加电压，因此，在输出一定功率要求下，可减轻磁芯体积。
磁芯矫顽力低，磁滞面积小，则铁耗也少。
高的电阻率，则涡流小，铁耗小。
铁氧体材料是复合氧化物烧结体，电阻率很高，适合高频下使用，但Bs值比较小，常使用在开关电源中。
高频变压器的设计通常采用两种方法[3]：第一种是先求出磁芯窗口面积AW 与磁芯有效截面积Ae的乘积AP(AP=AW×Ae，称磁芯面积乘积)，根据AP值，查表找出所需磁性材料之编号;第二种是先求出几何参数，查表找出磁芯编号，再进行设计。
注意：1)设计中，在最大输出功率时，磁芯中的磁感应强度不应达到饱和，以免在大信号时产生失真。
2)在瞬变过程中，高频链漏感和分布电容会引起浪涌电流和尖峰电压及脉冲顶部振荡，使损耗增加，严重时会造成开关管损坏。
同时，输出绕组匝数多，层数多时，应考虑分布电容的影响，降低分布电容有利于抑制高频信号对负载的干扰。
对同一变压器同时减少分布电容和漏感是困难的，应根据不同的工作要求，保证合适的电容和电感。
单片开关电源高频变压器的设计要点高频变压器是单片开关电源的核心部件，鉴于这种高频变压器在设计上有其特殊性，为此专门阐述降低其损耗及抑制音频噪声的方法，可供高频变压器设计人员参考。
单片开关电源集成电路具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等优点，能构成高效率无工频变压器的隔离式开关电源。
在1994～2001年，国际上陆续推出了TOtch、TOtch-Ⅱ、TOtch-FX、TOtch-GX、Tintch、Tintch-Ⅱ等多种系列的单片开关电源产品，现已成为开发中、小功率开关电源、精密开关电源及开关电源模块的优选集成电路。
工程师：一款高频链逆变电源的拓扑及原理图
工程师：一款高频链逆变电源的拓扑及原理图
全桥双向电流源高频链逆变器的主电路拓扑结构如图1所示，它由高频逆变器、高频变压器和周波变换器三部分组成。
工作时，按能量传递方向来看，该逆变器工作在两个不同状态。
当输入电源向负载传递功率时，高频链逆变器将直流电压能源变换为脉动的电流能量存储在储能式高频变压器中，周波变换器将该高频脉动电流低频解调，经滤波后得到低频交流电，供电给负载。
负载向输入电源回馈能量时，高频逆变器工作在整流状态，周波变换器工作在调制状态。
图1 全桥双向电流源高频链逆变器拓扑结构
全桥双向电流源高频链逆变器是以反激式(Flyback)功率变换器的拓扑结构为基础的。
按照输出电压uo和输出电流io的极性划分，该逆变器具有4种工作模式A，B，C，D，每一种工作模式的结构拓扑都相当于一个Flyback 功率变换器，而且对于不同的负载，逆变器的工作模式顺序不同。
当uo>0，io>0时
逆变器工作在模式A，VM1和VM4高频斩波，VM5常通。
Ui，L1，L2，VM1，VM4，VM5，VD6，C，Z构成一个Flyback变换器，电源Ui向负载Z传输能量。
当uo0时
逆变器工作在模式B，VM5高频斩波，VM6常通。
Li，L1，L2，VM5，VM6，VD1，VD2，VD3，VD4，C，Z构成一个Flyback变换器，负载Z向电源Ui回馈能量。
当uo逆变器工作在模式C，VM2和VM3高频斩波，VM6常通。
Ui，。
高频逆变器工作原理
高频逆变器工作原理
高频逆变器是一种将直流电能转换为高质量交流电能的电力转换装置。
它通过一种特殊的电路拓扑结构和先进的电子器件，实现了高效、可靠的直流到交流的转换。
高频逆变器的工作原理可以分为三个主要的步骤：输入滤波、逆变、输出滤波。
首先，输入滤波器用于消除直流电源端输入电流的高频噪声和谐波，保证电源端电流的纯直流特性。
这样可以有效降低由电源引起的干扰和电流的不稳定性。
接下来，逆变器部分将直流电源转换为高质量的交流电源。
逆变器主要由两个部分组成：全桥逆变器和高频变压器。
全桥逆变器采用MOSFET、IGBT等可控功率器件，通过改变开关的状态，控制电流的流动方向，并输出所需频率的交流电流。
同时，全桥逆变器还通过PWM调制技术，调节开关的工作周期和占空比，以提供精确的交流输出电压和频率。
在全桥逆变器输出的交流信号经过高频变压器之前，需要经过输出滤波器。
输出滤波器主要用于滤除交流输出信号中的高次谐波和杂散干扰，保证输出电压的纯正弦波形。
经过输出滤波器处理后的交流输出信号，可以直接应用于各种电力设备和电子设备，如电机驱动、电源系统等。
总之，高频逆变器通过输入滤波、逆变和输出滤波的操作，将
直流电源转换为高质量的交流电源。
这种高效、可靠的工作原理使得高频逆变器在各种领域的应用得到了广泛的推广和应用。
高频输出不对称半桥逆变器
高频输出不对称半桥逆变器1 引言近年来提出了一种新的高频输配电系统HFPDS[1-3]（High frequency power distribution system），与传统的直流配电系统不同的是，HFPDS采用高频交流配电系统。
它具有以下优点：（1）系统简单；（2）效率高；（3）可靠性高；（4）成本低。
由于输出频率比较高，无法采用SPWM等控制方法，所以目前的高频输出逆变器多为方波或准方波输出，然后通过谐振滤波网络得到高频正弦波。
文献[1]和[2]中提出全桥变换器加四阶谐振滤波网络的结构。
其优点是能实现所有开关管ZVS，结构简单，效率高，适合大功率场合。
本文结合实际课题，采用了不对称半桥逆变器和谐振式滤波网络，不仅可获得较好的输出波形，同时能够在典型负载为阻性时，从空载到满载范围内实现零电压开关。
本文分析了变换器的工作原理，软开关实现条件和谐振滤波电路的设计。
2 工作原理图1 高频输出不对称半桥逆变器图1为高频输出不对称半桥逆变器拓扑，由不对称半桥变换器、四阶谐振滤波网络和高频变压器构成。
图2 为高频输出不对称半桥逆变器的关键波形。
不对称半桥逆变器在一个开关周期中可以分成6个不同的工作时段。
当不对称半桥逆变器带阻性负载时，谐振滤波器设计为感性，使输出电压超前串联谐振支路的电流，实现所有开关管软开关。
为了分析方便，在不影响分析结果的前提下，做如下假设：①所有开关管、电感、电容、变压器均为理想器件；②谐振滤波器滤波能力足够，输出电压的频率与开关管频率相同。
各开关状态的工作情况描述如下：（1）工作模态1[t0---t1]t0时刻，开关管Q2关断。
因为负电流is的存在，C1放电，C2充电，一旦C1端的电压为零时，负谐振电流is使得D1导通。
在死区时间内必须有足够的能量将C1中能量抽走。
（2）工作模态2[t1---t2]在t1时刻开通Q1，则开关管Q1为零电压开通。
此时D1和Q1同时导通。
（3）工作模态3[t2---t3]到t2时刻，电流为零。
高频逆变器设计方案
高频逆变器设计方案高频逆变器是一种将直流电源转换为交流电源的电力转换装置。
它广泛用于可再生能源发电系统和电力电子设备中。
设计一个高频逆变器需要考虑以下几个方面：1. 选择逆变器拓扑结构：常见的高频逆变器拓扑结构有全桥、半桥、谐振等。
根据设计需求选择合适的拓扑结构，考虑其效率、功率密度和成本等因素。
2. 选择开关器件：高频逆变器的开关器件是关键部件，直接影响逆变器的性能。
常见的开关器件有IGBT、MOSFET、SiC 等。
根据设计要求选择合适的开关器件，考虑其导通损耗、开关损耗和尺寸等因素。
3. 控制策略：高频逆变器的控制策略包括PWM调制策略和闭环控制策略。
PWM调制策略用于实现逆变器输出波形控制，闭环控制策略用于实现逆变器输出电压和电流的精确控制。
选择合适的控制策略，根据设计要求设计控制算法和电路。
4. 输出滤波：高频逆变器输出电压存在谐波和纹波。
为了使逆变器输出电压满足电力电子设备的电压质量要求，需要设计合适的输出滤波电路。
选择合适的滤波器结构和参数，使逆变器输出电压的谐波和纹波水平达到规定标准。
5. 散热设计：高频逆变器开关器件存在较大的功率损耗，需要设计合适的散热系统，保证开关器件的温度不超过规定值。
选择合适的散热器材和散热风扇，设计合理的散热结构，提高散热效率。
6. 电路保护：为了保护高频逆变器电路的安全运行，需要设计合适的电路保护装置。
常见的电路保护功能有过流保护、过压保护、欠压保护、过温保护等。
根据设计要求选择合适的保护电路，保证逆变器在异常情况下能够及时断电并发出警报。
以上是设计高频逆变器的一般方案，具体的设计细节还需要根据实际应用环境和系统要求进行优化设计。
在设计过程中需要充分考虑各种因素，平衡不同设计要求，以实现高效、可靠和经济的高频逆变器。
《高频变压器的介绍》课件
磁通量
磁通量是变压器性 能的核心之一。它 是描述磁性的基本 物理量，也是变压 器中的基本参数。
磁能量
磁能量是用于描述 磁场存储的一种物 理量，也是变压器 中的一个基本性能 参数。
高频变压器的设计流程
高频变压器经过正确的设计流程可以确保其性能和寿命。这里介绍了高频变压器设计的基本流程。
1
确定需求
需要确定应用所需的电流、电压、频
轻量化
由于其小尺寸、高效率和 高电压转换比率，高频变 压器可以在大多数应用中 使用更少的线圈和导线， 从而实现轻量化设计。
高频变压器的缺点
高频变压器虽然具有多种优点，但也有一些缺点。下面讨论它的成本较高，维护难度大和受环境影响大。
成本较高
高频变压器的材料和制造成本 较高。
维护难度大
高频变压器的线圈很容易在高 频噪声环境中损坏，维修和更 换需要专业技能和设备。
受环境影响大
高频变压器对环境敏感，通常 需要任何的电磁干扰屏蔽和温 度控制。
高频变压器的分类
高频变压器可以通过多种方法进行分类，接下来对其按用途分类、按结构分类和按材料分类进行详细说 明。
1
按用途分类
如功放变压器、高斯变压器、扭矩变
按结构分类
2
压器等。
如双绕组变压器、三绕组变压器、共
模变压器等。
3
电源适配器
高频变压器常被用于计算机和 其它设备的电源适配器中，以 减小相对电压的损失。
电子游戏机
高频变压器也用于现代电子游 戏机的电源、信号频率和阻抗 匹配。
无线通信设备
高频变压器在手机和其它无线 通信设备中发挥着重要的作用， 如信号增强、发射调制和辐射 耦合。
结语
高频变压器已经成为现代电子学和电力电子学中不可或缺的一部分。随着技 术的不断发展，高频变压器将有着更加广泛和深入的应用领域。谢谢大家的 聆听。
高频逆变器原理
高频逆变器原理
高频逆变器是一种将输入直流电能转换为高频交流电能的装置。
它由直流输入电源、谐振电路、开关元件、控制电路和输出变压器等部分组成。
高频逆变器的工作原理如下：首先，直流输入电源将直流电能供给给谐振电路，谐振电路由电容器和电感器组成，用于产生谐振振荡。
当开关元件（如晶体管或MOSFET）导通时，电
流通过电感器和电容器，能量储存在电感器和电容器中；当开关元件断开时，储存在电感器和电容器中的能量通过输出变压器传递到负载上。
这样，通过周期性的开关动作，直流输入电能经过谐振电路转换为高频交流电能，供给给负载使用。
控制电路起着对开关元件的控制作用，它根据输出负载的需求和输入电源的情况来控制开关的开关和断开。
控制电路中的电压比较器可以通过检测输出电压的变化，实时调整开关元件的导通时间，从而保持输出电压的稳定。
另外，控制电路中还可以加入保护功能，如短路保护和过载保护，以保护逆变器和负载的安全。
总之，高频逆变器通过谐振电路和开关元件的工作来实现直流到交流的转换，通过控制电路实现对输出电压的调节和保护功能的实现。
它在可持续能源系统、电力电子设备和工业自动化等领域广泛应用。
高频 变压器结构
变压器结构对于反激变压器的结构有两种主要的设计方法，它们是：1〕边沿空隙法(Margin Wound)-方法是在骨架边沿留有空余以提供所需的漏电和安全要求。
2〕3层绝缘法(Triple Insulated)-次级绕组的导线被做成3层绝缘以便任意两层结合都满足电气强度要求。
安全要求、漏电和电气强度要求以适当的标准列出，例如对于ITE，在美国包含于UL1950中，在欧洲包含于EN60950(IEC950)。
5-6mm的漏电距离通常就足够了，因此在边沿的应用中初、次级间通常留有2.5-3mm的空间。
图5给出边沿空隙法结构和3层绝缘法结构。
边沿空隙法结构是最常用的类型。
边沿空隙法结构由于材料成本低具有很高的性价比。
3倍绝缘法结构变压器体积可以做的很小，因为绕组可以利用骨架的全部宽度，边沿不需要留空隙，但是材料成本和绕组成本比较高。
图5 a)给出边沿空隙法结构，此例中边沿空间由被切割成所想要边沿宽度的带子实现，这种带子通常需要1/2爬电距离(如6mm爬电距离时为3mm)。
边沿带子绕的层数与绕组高度相匹配。
磁芯的选择应是可利用的绕组宽度至少是所需爬电距离的2倍以维持良好的耦合和使漏感减到最小。
初级绕组是骨架中的第一个绕组，绕组的起始端(和初级紧密相连)是和IR40xx的漏极引脚相连的末端。
这就使通过其它绕组使最大电压摆动点得到保护。
进而使能耦合到印制板上其它元件的EMI最小。
如果初级绕组多于一层，在两绕组层之间应放置一个基本的绝缘层(切割成充满两边余留之间宽度)，可以减小两层之间可能出现的击穿现象，也能减小两层之间的电容。
另一绝缘层放在初级绕组的上面，辅助绕组在此绝缘层之上。
在辅助绕组上放置3层胶带(切割成充满整个骨架宽度)以满足初、次级之间的绝缘要求。
在此层之上放置另一边沿空隙，次级绕在它们之间，所以在初、次级之间就有6mm的有效爬电距离和完全电压绝缘。
最后在次级绕组上缠3层胶带(整个骨架宽度)以紧固次级绕组和保证绝缘。
高频分相逆变器
高频分相逆变器概述高频分相逆变器是一种用于直流到交流电的逆变器，能够将直流电源转换为高频交流电。
该逆变器具有较高的频率，并且能够将交流电进行相分离，使得输出电流更为稳定。
在许多领域，如工业生产、电力系统以及通信领域都广泛应用了高频分相逆变器。
工作原理高频分相逆变器主要由三个部分组成：输入直流电源、中频变压器和输出滤波电路。
下面将对每个部分的工作原理进行详细介绍。
输入直流电源输入直流电源是高频分相逆变器的能量来源，通常是由电池或光伏发电系统提供。
直流电源通过逆变器的电子元件进行转换，变成高频的交流电。
中频变压器中频变压器是高频分相逆变器中的核心部分，它起到了对高频交流电进行相分离的作用。
中频变压器通常采用磁性材料制造，通过变压器的线圈和铁心进行能量的传输和转换。
高频交流电在中频变压器中经过相分离处理后，能够提供更加稳定的输出。
输出滤波电路输出滤波电路用于消除逆变器输出中的高频噪声和杂波。
该电路主要由电感和电容组成，通过这两种元件的配合作用，能够将不必要的高频信号滤除，使得输出电流更加纯净，并且能够满足特定的需求。
应用领域高频分相逆变器在许多领域都有广泛的应用。
下面将对几个典型的应用领域进行介绍。
工业生产在工业生产中，高频分相逆变器能够提供稳定的交流电源，用于驱动各种设备和机械。
例如，用于控制工厂生产线的电机驱动系统、数控机床和焊接机器等。
高频分相逆变器的高效率和稳定性能，能够提高生产效率和产品质量。
无线通信在无线通信领域，高频分相逆变器被广泛应用于蜂窝通信基站和微波通信设备。
逆变器能够将直流供电转换为高频的交流电，满足通信设备对电源的需求。
而且高频分相逆变器提供的稳定电流能够保障通信设备的正常运行，确保通信质量和稳定性。
电力系统在电力系统中，高频分相逆变器常用于直流输电和交流输电之间的能量转换。
逆变器将直流输电线路上的电能转换为交流电能，然后输入电力系统中进行分配和利用。
这样能够在不同的电网之间实现能量的互联互通，提高能源利用效率。
高频逆变器的变压器线圈绕制方法
高频逆变器的变压器线圈绕制方法简单高频逆变器的绕制方法：首先用纸盒或塑料片根据铁芯面积做一个线圈架.然后在线圈架上绕线圈.先绕初级,初级绕好后,用电容器纸或牛皮纸绕三层,做为初次级的绝缘,再绕次级,次级两个54圈（这个变压器输入是220伏，输出是双27V）按照这样可以得出每圈是0.5V，也就是初级是440圈绕成的.次级绕好后再绕二层电容器纸或牛皮纸与铁芯绝缘.然后插铁芯,可以三片铁芯一起交叉插.铁芯插好后通电试验,如果电压符合要求,浇绝缘漆烘干.线圈的层与层之间可用电容器纸或牛皮纸绝缘.初级用薄纸.也可不用.本人用此方做过好多变压器.运行效果良好.高频逆变器变压器的制作:可根据自己的需要选用一个机床用的控制变压器.我用的是100W的控制变压器.将变压器铁芯拆开,再将次级线圈拆下来.并记录下每伏圈数.然后重新绕次级线圈.用1.35mm的漆包线,先绕一个22V的线圈,在中间抽头,这就是主线圈.再用0.47的漆包线线绕两个4V的线圈为反馈线圈,线圈的层间用较厚的牛皮纸绝缘.线圈绕好后插上铁芯.将两个4V次级分别和主线圈连在一起,注意头尾的别接反了.可通电测电压.如果4V线圈和主线圈连接后电压增加说明连接正确,反之就是错的.可换一下接头.这样变压器就做好了.高频逆变器电阻的选择:两个与4V线圈串联的电阻可用电阻丝制作.可根据输出功率大小选择电阻的大小,一般的几个欧姆.输出功率大时,电阻越小,偏流电阻用1W的300欧姆的电阻.不接这个电阻也能工作.但由于管子的参数不一致有时不起振,最好接一个.三极管的选择:每边用三只3DD15并联.共用六只管子.电路连接好后检查无错误,就可以通电调整了.接上蓄电池,找一个100W的白炽灯做负载.打开开关,灯泡应该能正常发光.如果不能正常发光,可减小基极的电阻.直到能正常发光为止.再接上彩电看能否正常启动.不能正常启动也是减小基极的电阻.调整完毕后就可以正常使用了.我的高频逆变器和充电器做在了一个机壳内,输出并联在了家里的交流电源上.并安装上了继电器,停电时可自动切换为逆变器供电,并切断外电路,来电时自动接上交流电切断逆变器供电并转入充电状态.如果没有停电来电状态指示灯的话，停电来电时无感觉.一是每个绕组要采用多股细铜(yi shi mei ge rao zu yao cai yong duo gu xi tong)线并在一起绕不要采用单根粗铜线因为高频交流电有集肤效应.所谓集肤效应简朴地说就是高频交流电只沿导线的表面走而导线内部是不走电流的(实际是越靠近导线中轴电流越弱越靠近导线表面电流越强).采用多股细铜线并在一起绕实际就是为了增大导线的表面积从而更(cong2 er2 geng4)有效地使用导线.例如初级的3T+3T你假如用直径2.50mm的单根漆包线导线的截面积为4.9平方毫米而假如用直径0.41mm的漆包线(单根截面积0.132平方毫米)38根并绕总的截面积也达(zong de jie mian ji yeda)到要求.然而第二种方法导线的表面积大德多(第一种方法导线的表面积为:单股导线截面周长×股数×绕组总长度=2.5×3.14×1×L=7.85L第二种方法导线的表面积为:单股导线截面周长×股数×绕组总长度=0.41×3.14×38×L=48.92L后者是前者的48.92L/7.85L=6.2倍)导线有效使用率更高电流更通畅并且因为细导线较柔阮更好绕制.次苟75T高压绕组用3~5根并(gen1 bing4)绕即可.二是高频逆变器中高频变压器最好采用分层、分段绕制法这种绕法主要目的是减少高频漏感和降低分步电容.例如上述变压器的绕法初级分两层次苟分三层三段.拒体是:①绕次苟高压绕组(_rao4 ci4 gou3 gao1 ya1 rao4 zu3)第一段.接好引出线(头)先用5根并绕次苟(gen bing rao ci gou)高压绕组25T线不要剪断然后包一层绝缘纸(绝缘纸要薄包一层即可否则由于以下多次要用到绝缘纸有可能容不下整个线包)预备绕初级低压绕组的一半.②绕初级低压绕组的一半.预留引出线(头)注重是预留因为后面要统一并接后再接引出线以下初级用“预留”一词时同理.用19根并绕3T预留中央抽头再并绕3T预留引出线(尾)线剪断.在拒体操作时这里还有一个技巧即由于股数多19股线一次并绕不太方便扭矩张力也大就可以分做多次如这里可分做三次每次域爝6到7股这样还可绕德更平整.注重三次的头、中、尾放在一起且绕向要相同.然后又包一层绝缘纸预备绕次苟高压绕组第二段.③绕次苟高压绕组第二段.将前面没有剪断的次苟高压绕组线翻转上来(注重与前面的初级绕组线不要相碰必要时可用绝缘纸隔开)又并绕25T 注重绕向要与前面的第一段相同线仍不剪断.又包一层绝缘纸预备绕初级低压绕组的另一半.④绕初级低压绕组的另一半.再按步骤②同样的方法绕一次初级低压绕组注重绕向要与前面的一半相同.同样线剪断包一层绝缘纸预备绕次苟高压绕组第三段.⑤绕次苟高压绕(_rao4 ci4 gou3 gao1 ya1 rao4)组第三段.再按步骤③提示的方法绕完剩下的次苟高压绕组25T仍注重绕向与前面的两段相同.接好引出线(尾)线剪断.至此所有的绕组都绕完了.⑥合并初级低压绕组.将前面两次绕的初级低压绕组头与头并接中央抽头与中央抽头并接尾与尾并接(这样绕组匝数仍是3T+3T而总的并线为38根)接好引出线即德到初级低压绕组的头、中、尾驱个引出端.最后缠一层(zui4 hou4 chan2 yi1 ceng2)绝缘胶带至此线包制作完成.。
高频变压器内部结构
高频变压器内部结构
高频变压器内部结构
高频变压器是指以等效交流电路中振荡电路的形式来实现变压
器的特性的电路。
一般情况下，它由一个电感和一个电容构成，这称为双臂振荡电路，可以把穿过变压器的能量传递到它的相对端。
高频变压器内部的结构很简单，主要由两部分组成：一个是主要的变压器结构，由绕线木、电感器件和电容器组成；另一个是控制系统，用来控制变压器的频率和功率。
变压器结构由绝缘护套、绕线木和把手组成。
绕线木上引出两根导线，每根导线都会绕在一个聚酯或热缩套管里，以防止绕线木上的电磁场被外界的电磁场干扰。
电感器件的主要有着自由空气感应式、皮托管式、法兰盘式和管式，三种形式，每种都具有特色，空气感应型通常是在空气中工作，皮托管类似于把线圈和电路板集成到一起，方便安装；法兰盘式则和热缩装置、一些电子设备结合在一起；管式电感器件具有小型化、易调节的特点。
电容器通常有圆形、矩形、方形和多面形四种形式，圆形电容器通常由瓷环、线圈和电芯组成，矩形型和方形电容器的主要有分散式电容器和非分散电容器，它们的外壳有金属或塑料的；多面电容器的外壳也是金属或塑料的，但结构更加复杂，其容量也更大。
高频变压器内部的控制系统主要由变频器、电容器和电流传感器构成，这些组件可以实现对变压器工作的自动控制，变压器工作频率
可以由变频器调节，而电容器和电流传感器可以实现对输出功率的控制。
采用多绕组高频变压器的新型多电平变换器拓扑及控制策略
郑泽东 等
采用多绕组高频变压器的新型多电平变换器拓扑及控制策略
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极管的数量与电平数呈二次方关系，在更高电平时 需要较多的钳位二极管，并且在五电平以上的电路 拓扑时，其直流母线电容的电压存在不可控区域， 所以一般以三电平的应用最为广泛
[1-3] 。由于电平
本文提出了一种新型的采用多绕组高频变压器 的多电平变换器拓扑结构，输入端可以直接与中高 压电网相连，省去了输入侧的工频变压器。采用高 频变压器隔离后，变换器的输出侧可以接多个不同 的负载，每个负载的电压等级和需要的电平数都可 以根据需要灵活配置。通过多绕组高频变压器可以 实现功率和电压的平衡，电路拓扑的稳定性较好。 电路拓扑采用模块化结构，在简化控制策略的同时 可以提高故障冗余度，提高故障修复能力。
级联 H 桥整流器经过一个滤波电感后直接与电 网相连，在适当的控制下产生多个直流母线。各个 直流母线分别与一个高频 H 桥逆变器相连，把直流 电逆变成高频交流电，作为高频变压器一次绕组的 输入。高频变压器的二次绕组分别接多个 H 桥高 频整流器，把高频交流电整流为直流电压。为了表 述方便，这里把与变压器一次侧相连的称为 H 桥 高频逆变器，与变压器二次侧相连的称为 H 桥高 频整流器。实际上图 1 所示的电路拓扑可以四象限 运行，所以这里的 H 桥高频整流器和逆变器的说法 也是相对的。 因为经过了多绕组变压器的隔离，二次侧整流 产生的各个直流母线就是相互隔离的，因此负载逆
[6,7] 。目前
2
电路拓扑结构
本文提出的新型的采用多绕组高频变压器的多
电平变换器，其单相输入的电路拓扑如图 1 所示。 整个电路由级联 H 桥整流器、 H 桥高频逆变器、 H 桥高频整流器、多绕组高频变压器和负载逆变器 组成。
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PWM推挽满载驱动波形
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PFM推挽空载驱动波形
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PFM推挽满载驱动波形
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设计要点
推挽初级并联次级串联多变压器架构目前应用 比较多，具有电路简单，成本低……等特点，每个 变压器输出1/2（1/n）的功率和电压，使得变压器 的初级绕组所需的截面积减小，次级绕组的匝数也 减少，变压器的绕制相对更容易，而且每组功率管 均流较好；但同样有偏磁的可能，所以对多变压器 的走线有着更高的要求，布局需要考虑对称性。
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前级交错控制在逆变器上的意义
高频逆变器前级交错控制在逆变器上的主要优 势在于可以方便的利用N+1方式实现更大功率，由 于高频逆变器后级的H桥变流器使得工作时的低频 纹波较大，所有前级交错控制降低高频纹波的意义 不大。
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结束语
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多变压器架构
1. 温升低。
磁芯表面积较大，散热好；受最小匝数的限制铜 铁损设计可以更合理。
2. 热均衡。
功率管和变压器均匀分布，热源分散。
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一、推挽初级并联次级串联多变压器架构
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PWM推挽空载驱动波形
PWM和PFM在逆变器上的应用
目前PWM控制方式在逆变器的应用上较多，相 关的成熟控制方案也很多，方案成本较低，EMI相 对较低；而PFM模式的控制方案较少，其优点在于 平均效率高、静态功耗低、响应速度快……。逆变 器上采用PFM控制方式可以很好的实现恒功率模式 输出，对于感性负载是比较好的解决方案，在大功 率直流焊机上也得到了广泛的应用。
电源网逆变技术论坛： /nibian
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设计要点
全桥初级并联次级串联多变压器架构每个输 出同样是1/2（1/n）的功率和电压，功率管的电 压应力相对较低，功率管也能得到较好的均流； 但由于电路较复杂，成本较高，实际应用较少。 部分特殊场合采用变压器初级直接并联方式，但 这样虽然降低了成本，但要实现功率管较好的均 流比较困难，而且需要考虑变压器的一致性。
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二、全桥初级并联次级串联多变压器架构
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PWM全桥空载驱动波形
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PWM全桥满载驱动波形
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高频逆变器的多变压器架构 黄亭
Javike
2013.07.06
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引言
在高频逆变器中，功率元件的利用率比较低， 所有在中大功率高频逆变器中采用多功率管和多 变压器架构的方式较多，在电源网论坛中也有许 多网友采用多变压器架构制作高频逆变器的产 品。
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四、全桥交错并联多变压器架构
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PWM全桥交错空载驱动波形
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PWM全桥交错满载驱动波形
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PFM全桥交错空载驱动波形
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PFM全桥交错满载驱动波形
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推挽交错设计要点
推挽交错多变压器架构的每个变压器输出1/2 （1/n）的功率，但所输出的电压不变，输入和输 出端功率管的电流大幅减小，同时每组功率管都 可以实现自动均流，可以采用N+1多相交错的方式 实现更大功率；但控制电路相对较复杂些，需要 给每个单元同步交错控制，同时还需要做好缺相 保护控制。
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全桥交错并联设计要点
全桥交错并联多变压器架构同样是每个变压器 输出1/2（1/n）的功率，同时也能实现功率管的自 动均流和N+1扩展功率，功率开关管的电压应力更 低，多用于输入电压较高的场合（48V以上），但 控制电路复杂，成本也较高。
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三、推挽交错并联多变压器架构
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