关于高压正弦波变频逆变电源的原理
正弦波逆变器工作原理
正弦波逆变器工作原理
正弦波逆变器是一种用于将直流电转换为交流电的电力设备。
它的工作原理是将直流电输入到逆变器中,经过一系列的电子元件和控制电路进行处理,最终输出一个与通常的家庭电源相同的交流正弦波。
具体来说,正弦波逆变器的工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 激励信号生成:通过控制电路产生一个基准波形,通常为方波信号。
2. PWM调制:使用脉冲宽度调制(PWM)技术,将生成的方波
信号与一个矩形波进行比较,通过改变方波的占空比,产生一个与矩形波频率相同但波形接近正弦波的PWM信号。
3. 滤波:通过一个LC滤波电路,将PWM信号中的高频噪声
滤除,得到一个近似正弦波的电压波形。
4. 输出级:通过放大电路将滤波后的信号增强,以达到所需的输出功率。
通过以上几个步骤,正弦波逆变器能够将直流电转换成交流电,并输出一个接近正弦波的电压波形。
这样的输出波形对于很多需要交流电源供电的设备来说是非常重要的,因为它可以提供稳定、高质量的电能,不会对设备产生干扰或损坏。
工频变压器正弦波逆变
工频变压器正弦波逆变
工频变压器是一种常见的电力设备,主要用于将交流电压从一种电压水平变换为另一种电压水平。
而正弦波逆变则是工频变压器的一种应用,它可以将直流电源的电压转换为交流电源的电压,并且输出的交流电压是一个纯正弦波。
正弦波逆变器的工作原理如下:首先,直流电源通过一个整流器将交流电转换为直流电。
然后,直流电通过一个逆变器,逆变器中有一个工频变压器,通过变压器将直流电压变换为所需的交流电压。
最后,交流电通过一个滤波器,滤波器可以去除非正弦波成分,使输出的电压成为一个纯正弦波。
正弦波逆变器的优点是输出电压质量较高,具有很好的波形,适用于对电压波形要求较高的场合。
而且由于工频变压器的稳定性和可靠性较高,正弦波逆变器的输出电压也相对稳定可靠。
此外,正弦波逆变器还具有较低的谐波失真和较高的功率因数。
正弦波逆变器在生活中有很多应用,例如太阳能逆变器、风力发电逆变器、电动汽车充电器等。
它们都需要将直流电源的电压转换为交流电源的电压,并且要求输出的电压是一个纯正弦波。
正弦波逆变器可以满足这些需求,并且能够保证电力设备的正常运行。
工频变压器正弦波逆变是一种常见的电力设备应用,它可以将直流电源的电压转换为交流电源的电压,并且输出的电压是一个纯正弦
波。
它具有输出质量高、稳定可靠等优点,并且在太阳能逆变器、风力发电逆变器等领域有广泛的应用。
通过工频变压器正弦波逆变的应用,可以实现电能的高效利用和传输。
高压变频器的工作原理
高压变频器的工作原理
高压变频器是一种用于调节电源频率并实现电压变换的电力变频调速设备。
它能够将固定频率和电压的电源输入转换为可调节频率和电压的输出。
高压变频器的工作原理如下:
1. 整流:高压变频器首先将交流电源输入进行整流,将交流电转换为直流电。
这通常通过使用整流桥电路实现,其中包括四个二极管。
2. 滤波:直流电在通过整流后,仍然存在一些脉动,需要进行滤波以减小脉动幅度。
滤波电路通常包括电容器,用于存储电荷并平滑直流电流。
3. 逆变:经过滤波后的直流电被送入逆变器,将其转换为可调节频率和电压的交流电。
逆变器通过控制电子开关器件(例如晶闸管、IGBT等)的开关状态来实现。
4. 控制:高压变频器通常配备一个控制系统,用于控制逆变器的开关频率和占空比。
根据用户的需求,控制系统可以通过改变开关频率和占空比来实现输出频率和电压的调节。
总的来说,高压变频器通过整流、滤波、逆变和控制等过程,将固定频率和电压的输入电源转换为可调节频率和电压的输出电源。
这种调节能力使得高压变频器可以广泛应用于工业控制系统,如电机调速、电力传输、电网稳定等领域。
电压型正弦波逆变器
电压型正弦波逆变器
这种逆变器的工作原理是将直流电压通过一系列的电子开关器
件(比如晶闸管、IGBT等)进行控制,经过一定的调制技术,最终
输出一个近似正弦波形的交流电压。
这种输出的电压波形与普通家
用电源非常相似,可以满足对电源质量要求较高的设备的电能需求。
电压型正弦波逆变器可以分为单相和三相两种,单相逆变器适
用于单相负载,比如家用电器、办公设备等;而三相逆变器则适用
于三相负载,比如工业生产中的电动机、变频空调等设备。
在使用电压型正弦波逆变器时,需要考虑的因素包括逆变器的
额定功率、效率、稳定性、输出波形质量、过载能力等。
此外,逆
变器的控制策略、保护功能、故障诊断等也是需要考虑的重要因素。
总的来说,电压型正弦波逆变器在现代电力应用中扮演着重要
的角色,它的稳定可靠的交流电源输出能力,使得各种电子设备和
电力系统能够得到可靠的电能供应。
通信正玄波逆变电源-概述说明以及解释
通信正玄波逆变电源-概述说明以及解释1. 引言1.1 概述随着通信技术的不断发展和应用的广泛推广,对于电源的要求也越来越高。
正玄波逆变电源作为一种重要的电源类型,在通信领域发挥着重要作用。
正玄波逆变电源的基本原理是通过将直流电能转换为交流电能输出,使其具有较高的质量和稳定性。
正玄波逆变电源的工作原理是通过某种逆变技术将直流电源电能转换为正弦波形的交流电能。
其核心组成部分是逆变器,逆变器内部通过控制电压的大小和频率来实现输出交流电能的调整。
逆变器一般采用高效率的开关电源技术,通过控制开关管的通断来实现电能的转换。
正玄波逆变电源广泛应用于通信设备、电子设备以及其他对电能质量要求较高的领域。
在通信设备中,正玄波逆变电源可以提供稳定可靠的电源供应,保证通信设备的正常工作。
同时,正玄波逆变电源还具有输出电流纹波小、输出电压稳定等优点,使得其在电子设备中得到广泛应用。
本文将详细介绍正玄波逆变电源的原理和应用方面的内容。
首先,我们将介绍正玄波逆变电源的基本原理,包括逆变器的工作原理和关键技术。
然后,我们将探讨正玄波逆变电源在通信设备和电子设备中的具体应用,包括其在电源保障、能量转换和电能质量改善方面的作用。
通过本文的阅读,读者将能够全面了解正玄波逆变电源的工作原理和应用领域,并深入了解其在通信领域的重要性和实际应用效果。
在未来的发展中,正玄波逆变电源有望进一步提升电能转换效率和输出质量,为通信和电子设备领域带来更多的创新和突破。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息:文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织架构和各个部分的内容安排。
本文的结构分为以下三个部分:引言、正文和结论。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个子部分。
在概述中,将对通信正玄波逆变电源进行简要介绍,包括其基本概念和主要特点。
在文章结构部分,将介绍本文的整体组织结构,包括引言、正文和结论三个部分,并给读者一个整体的脉络。
目的部分将明确本文的写作目的,即阐述通信正玄波逆变电源的原理和应用,并总结其优势和发展前景。
高压变频器的工作原理
高压变频器的工作原理高压变频器是一种用于控制交流电动机转速的设备,它通过改变电源频率来实现电机的调速。
在工业生产中,高压变频器被广泛应用于各种设备和机械中,其工作原理十分复杂,但总体来说可以分为三个主要部分,整流器、逆变器和控制系统。
首先,整流器将交流电源转换为直流电源。
当电源输入高压变频器时,整流器将交流电源通过整流电路转换为直流电源,这样就为后续的逆变器提供了稳定的直流电源。
接下来,逆变器将直流电源转换为可变频率的交流电源。
逆变器是高压变频器的核心部件,它通过控制晶闸管或者功率管的开关状态,将直流电源转换为可变频率的交流电源,从而控制电机的转速。
逆变器可以根据控制系统发送的指令,实时调整输出的频率和电压,从而实现对电机的精确控制。
最后,控制系统对逆变器进行控制和监测。
控制系统是高压变频器的大脑,它接收来自外部的控制信号,根据设定的参数和逻辑关系,向逆变器发送控制指令,并监测电机运行状态。
控制系统通常采用微处理器或者专用的控制芯片,具有较高的计算和响应速度,可以实现对电机的精确控制和保护。
总的来说,高压变频器通过整流器将交流电源转换为直流电源,然后经过逆变器将直流电源转换为可变频率的交流电源,最后通过控制系统实现对电机的精确控制。
这种工作原理使得高压变频器可以广泛应用于各种需要调速控制的场合,提高了设备的运行效率和可靠性。
除了以上基本原理外,高压变频器还具有许多先进的特性,比如过载保护、失速保护、自诊断功能等,这些特性使得高压变频器在工业生产中发挥着越来越重要的作用。
随着科技的不断进步,高压变频器的工作原理也在不断改进和完善,为工业生产带来了更多的便利和效益。
综上所述,高压变频器的工作原理十分复杂,但总体来说可以分为整流器、逆变器和控制系统三个主要部分。
它通过将交流电源转换为可变频率的交流电源,实现对电机的精确控制,提高了设备的运行效率和可靠性。
随着科技的不断进步,高压变频器的工作原理也在不断改进和完善,为工业生产带来了更多的便利和效益。
逆变电源工作原理简述
逆变电源工作原理简述
逆变电源是一种将直流电源转换成交流电源的装置。
其工作原理可以简述如下:
1. 输入电源:逆变电源首先接收到输入的直流电源,通常是由电池、太阳能电池板、汽车电池等提供的低压直流电源。
2. 直流-交流转换器:逆变电源中的直流-交流转换器是关键组件,用于将输入的直流电源转换成高频交流电源。
3. 高频变压器:高频交流电源通过高频变压器进行升压或降压处理,将电压调整到适合使用的电平。
4. 输出滤波:变压器输出的交流电压可能存在一些杂散波动和噪音,逆变电源通过输出滤波电路对其进行滤波,以提供干净、稳定的交流电源。
5. 输出电压调整:逆变电源可以进一步通过调整输出电路的电压和频率,以满足不同设备或系统的要求。
总的来说,逆变电源通过直流-交流转换、变压和滤波等过程,将输入的直流电源转换成稳定、干净的交流电源,以供各种电子设备或系统使用。
正弦波逆变器原理
正弦波逆变器原理
正弦波逆变器是一种将直流电源转换为交流电源的电子器件,它主要通过控制
开关管的导通和截止来实现直流到交流的转换。
正弦波逆变器的工作原理是将直流电源通过逆变器电路转换为交流电源,输出的交流电压波形呈正弦波形,具有频率可调、电压可调、波形可控的特点。
正弦波逆变器的工作原理主要由三个部分组成,逆变器桥臂、控制电路和输出
滤波电路。
首先,逆变器桥臂是正弦波逆变器的核心部分,它由若干个开关管和二极管组成。
在正弦波逆变器中,开关管的导通和截止是由控制电路来控制的,当开关管导通时,直流电源通过逆变器桥臂输出到负载,当开关管截止时,负载上的电压为零。
通过控制开关管的导通和截止,可以实现交流电压的输出。
其次,控制电路是用来控制逆变器桥臂中开关管的导通和截止的。
控制电路主
要包括信号采集、信号处理和PWM控制等部分。
信号采集是指采集负载端的电压
和电流信号,信号处理是对采集到的信号进行处理,得到逆变器的控制信号,PWM控制是指通过对控制信号进行PWM调制,控制开关管的导通和截止。
最后,输出滤波电路是用来对逆变器输出的脉动电压进行滤波,得到纯净的正
弦波电压。
输出滤波电路一般由电感和电容组成,电感和电容通过串联或并联的方式构成LC滤波电路,可以有效地滤除输出电压中的高次谐波成分,得到纯净的正
弦波电压。
总的来说,正弦波逆变器通过控制开关管的导通和截止,实现了直流到交流的
转换,其工作原理主要由逆变器桥臂、控制电路和输出滤波电路三个部分组成。
正弦波逆变器在工业控制、电力电子、新能源等领域有着广泛的应用,具有输出电压波形好、输出功率大、效率高等优点,是一种十分重要的电子器件。
逆变电源原理
逆变电源原理
逆变电源是一种将直流电转换为交流电的电子装置。
它由几个核心部件组成,包括变压器、整流器、滤波器和逆变器。
首先,变压器用于将输入的直流电压变换为需要的高或低电压。
它由一对绕组以及一个磁心组成。
输入绕组连接到直流电源,输出绕组连接到整流器。
整流器用于将交流电转换为直流电。
它通常由多个二极管组成的整流桥构成。
当输入交流电流通过整流桥时,它只能在一个方向上通过,从而使输出为直流电。
滤波器用于平滑输出的直流电,以减少电压的纹波和噪声。
它通常由电容器和电感器组成。
电容器通过存储电荷来平滑输出电压,而电感器则通过储存能量来调整输出电流。
最后,逆变器将直流电转换为需要的交流电。
它可以采用不同的逆变技术,如PWM(脉宽调制)或PSW(脉序调制)。
逆变器通过改变输出的电压和频率来生成交流电。
逆变电源通过上述步骤,将输入的直流电转换为需要的交流电。
它可以提供稳定可靠的电力,用于驱动各种电子设备,如电动机、照明灯具和计算机。
它广泛应用于工业、农业和家庭领域。
逆变电源工作原理
逆变电源工作原理
逆变电源的工作原理是将直流电转换为交流电的一种电力供应系统。
它主要由输入级、功率变换级和输出级组成。
在输入级,交流电首先通过整流桥进行整流,将交流电转换为直流电。
然后,通过滤波电容器对直流电进行平滑滤波,消除电流的脉动。
接着,将输出电压与参考电压进行比较,由控制电路控制开关管的导通和截止,以维持输出电压的稳定。
在功率变换级,通过控制开关管的导通和截止,将直流电切割成高频脉冲,并传送到变压器的一侧。
脉冲经过变压器的电感和互感作用,使得输出电压被逆变为所需的电压。
再通过输出电路的滤波和稳压电路调节,最终获得稳定的交流电输出。
在输出级,通过输出滤波电路去除变换过程中带有高频噪声的波形,使得输出电压更加平稳;同时,稳压电路对输出电压进行调节,确保输出稳定在所需的数值范围内。
总体来说,逆变电源工作原理是通过控制开关管的导通和截止以及变压器的电感和互感作用,将直流电转换为交流电,经过滤波和稳压等环节,得到稳定的交流电输出。
逆变电源原理
逆变电源原理
逆变电源(又称变频器、变压器、调速器)是一种利用电子元器件将交流电能转换成直流电能的装置,它能将电压、频率和功率等参数都可以通过调节电子元器件来实现,从而满足不同需求。
它可以用于控制电机的转速,调节电压和处理一些模拟信号。
逆变电源的工作原理是:当电源电压达到一定的阈值时,一个控制电路开始运行,它会检测到输入电源的参数,然后向一个变压器输出一个变化的控制信号,变压器受到控制信号的控制,开始发出变化的电压,这种变化的电压被一个电路板采集到,然后经过一些处理,最终形成一个输出电压,这是一种新颖的直流电压,可以满足不同的电子设备的需求。
此外,逆变电源还具有杰出的功率转换效率,它可以使电源的输出功率比输入功率高出几倍,从而提高电源的使用效率,节省能源。
它也具有稳定性好、可靠性高、体积小、结构简单、易于安装、可靠运行、使用成本低等优点,使得它在工业生产和家庭用电中得到广泛的应用。
总的来说,逆变电源是一种电子元器件可以将交流电能转换成直流电能的装置,它具有高效率、低成本、结构简单等优点,使得它在工业生产和家庭用电中得到广泛的应用。
高压变频器的原理及应用
高压变频器的原理及应用前言高压变频器是一种电器设备,用于将电源的交流电转换成可调节频率和电压的交流电。
它在工业领域有着广泛的应用,可以用于驱动各种高压电机,实现节能和精确控制。
本文将介绍高压变频器的原理和应用。
高压变频器的原理高压变频器的原理主要包括三个方面:整流、逆变和PWM调制。
1.整流:高压变频器首先对输入的交流电进行整流,将交流电转换为直流电。
这一步通常使用整流桥电路完成,包括多个可控整流器。
整流过程中,可以通过控制整流器的导通和关断时机,实现对输出直流电电压的控制。
2.逆变:经过整流后得到的直流电,需要进一步经过逆变处理,将其转换为可调频率和电压的交流电。
逆变主要通过逆变器完成,逆变器是由多个功率开关器件组成的,如晶闸管、IGBT等。
逆变器将直流电转换为高频交流电,在输出电压上通过调节逆变器的开关器件通断时机来实现。
3.PWM调制:高压变频器通过PWM(脉宽调制)技术对逆变器的开关器件进行控制,从而实现对输出电流、电压的精确控制。
PWM调制会根据输入的控制信号生成一系列脉冲宽度可调的波形,用于控制逆变器开关器件的导通和关断。
通过调节这些脉冲的脉宽和频率,可以控制输出电压和频率的大小。
常用的PWM调制方式有SVM(空间矢量调制)和SPWM(正弦波脉宽调制)。
高压变频器的应用高压变频器在工业领域的应用十分广泛,主要用于电机的调速控制和节能改造。
以下是一些典型的应用场景:1.水泵控制:高压变频器可以用于水泵的调速控制,根据需要调整输出频率和电压,以实现对水泵的精确控制。
例如,在供水系统中,可以根据不同的需求调整水泵的工作频率和电压,节约能源和延长设备寿命。
2.风机控制:高压变频器广泛应用于工业风机的调速控制。
通过调整输出频率和电压,可以灵活地控制风机的转速和风量。
这对于一些需要根据工艺需求随时调整风机转速的场合非常有用,比如空调系统、通风系统等。
3.压缩机控制:高压变频器也常用于压缩机的调速控制。
正弦波逆变器
正弦波逆变器一.引言所谓逆变器,是指整流器的逆向变换装置。
其作用是通过半导体功率开关器件(例如GTO,GTR,功率MOSFET 和IGBT等)的开通和关断作用,把直流电能换成交流电能,它是一种电能变换装置。
逆变器,特别是正弦波逆变器,其主要用途是用于交流传动,静止变频和UPS电源。
逆变器的负载多半是感性负载。
为了提高逆变效率,存储在负载电感中的无功能量应能反馈回电源。
因此要求逆变器最好是一个功率可以双向流动的变换器,即它既可以把直流电能传输到交流负载侧,也可以把交流负载中的无功电能反馈回直流电源。
逆变器的原理早在1931年就在文献中提到过。
1948年,美国西屋(Westinghouse)电气公司用汞弧整流器制成了3000HZ 的感应加热用逆变器。
1947年,第一只晶体管诞生,固态电力电子学随之诞生。
1956年,第一只晶体管问世,这标志着电力电子学的诞生,并开始进入传统发展时代。
在这个时代,逆变器继整流器之后开始发展。
首先出现的是SCR电压型逆变器。
1961年,W.McMurray与B.D.Bedford提出了改进型SCR强迫换向逆变器,为SCR逆变器的发展奠定了基础。
1960年以后,人们注意到改善逆变器波形的重要性,并开始进行研究。
1962年,A.Kernick提出了“谐波中和消除法”,即后来常用的“多重叠加法”,这标志着正弦波逆变器的诞生。
1963年,F.G.Turnbull提出了“消除特定谐波法”,为后来的优化PWM法奠定了基础,以实现特定的优化目标,如谐波最小,效率最优,转矩脉动最小等。
20世纪70年代后期,可关断晶闸管GTO、电力晶体管GTR及其模块相继实用化。
80年代以来,电力电子技术与微电子技术相结合,产生了各种高频化的全控器件,并得到了迅速发展,如功率场效应管Power MOSFET、绝缘门极晶体管IGT或IGBT、静电感应晶体管SIT、静电感应晶闸管SITH、场控晶闸管MCT,以及MOS晶体管MGT等。
(完整word版)高压变频器原理及应用
高压变频器原理及应用1、引言电机是工业生产中主要的耗电设备,高压大功率电动机的应用更为突出,而这些设备大部分都存在很大的节能潜力。
所以大力发展高压大功率变频调速技术具有时代的必要性和迫切性.目前,随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展,高压大功率变频调速装置不断地成熟起来,原来一直难于解决的高压问题,近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。
其应用领域和范围也越来越为广范,这为工矿企业高效、合理地利用能源(尤其是电能)提供了技术先决条件。
2、几种常用高压变频器的主电路分析(1)单元串联多重化电压源型高压变频器.单元串联多重化电压源型高压变频器利用低压单相变频器串联,弥补功率器件IGBT的耐压能力的不足。
所谓多重化,就是每相由几个低压功率单元串联组成,各功率单元由一个多绕组的移相隔离变压器供电,用高速微处理器实现控制和以光导纤维隔离驱动。
但其存在以下缺点:a)使用的功率单元及功率器件数量太多,6kV系统要使用150只功率器件(90只二极管,60只IGBT),装置的体积太大,重量大,安装位置和基建投资成问题;b)所需高压电缆太多,系统的内阻无形中增大,接线太多,故障点相应的增多;c)一个单元损坏时,单元可旁路,但此时输出电压不平衡中心点的电压是浮动的,造成电压、电流不平衡,从而谐波也相应的增大,勉强运行时终究会导致电动机的损坏;d)输出电压波形在额定负载时尚好,低于25Hz以下畸变突出;e)输出电压波形在额定负载时尚好,低于25Hz以下畸变突出;f)由于系统中存在着变压器,系统效率再提高不容易实现;移相变压器中,6kV三相6绕组×3(10kV时需12绕组×3)延边三角形接法,在三相电压不平衡(实际上三相电压是不可能绝对平衡的)时,产生的内部环流,必将引起内阻的增加和电流的损耗,也相应的就造成了变压器的铜损增大.此时,再加上变压器的铁芯的固有损耗,变压器的效率就会降低,也就影响了整个高压变频器的效率。
正弦波逆变工作原理
正弦波逆变工作原理
正弦波逆变器是一种将直流电源转换为交流电源的设备,其工作原理如下:
1. 输入直流电源:首先,正弦波逆变器会将输入的直流电源转换为低频的方波信号。
2. 逆变器电路:方波信号经过逆变器电路,通过开关器件(如晶体管、功率MOS管等)的控制,改变电路的连接方式,将
电源正负极连续地接入输出端,使输出电压在正极和负极之间交替变换。
这样,逆变器可以实现直流到交流电的转换。
3. 滤波电路:逆变器输出的方波信号会有很大的高次谐波成分,为了将其转换为纯净的正弦波信号,还需要加入滤波电路。
滤波电路一般使用电感元件和电容元件,可滤除高次谐波,并将方波信号变为接近正弦波的波形。
4. 稳压电路:为了保证逆变器输出的正弦波电压的稳定性,逆变器还会使用稳压电路来调整输出电压,以便输出信号能够始终保持在特定的电压范围内。
通过上述步骤,正弦波逆变器能够将直流电源转换为交流电源,并且输出的电压波形接近于纯正弦波。
这种工作原理使得正弦波逆变器在需要交流电源的应用中得到广泛应用,例如太阳能发电系统、电动车充电器、UPS电源等。
变频器的工作原理及功能初步简介
菱、韩国变频器、台湾变频器台达、香港变频器。
•
按电压等级分类:
•
⑴、高压变频器:3KV、6KV、10KV
•
⑵、中压变频器:660V、1140V
•
⑶、低压变频器:220V、380V
•
按电压性质分类:
•
⑴、交流变频器:AC-DC-AC(交-直-交)、AC-AC(交-
交)
•
⑵、直流变频器:DC-AC(直-交)
• 高容量电容:存储转换后的电能。 • 逆变器:由大功率开关晶体管阵列组成电子开关,
将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。 • 控制器:按设定的程序工作,控制输出方波的幅
度与脉宽,使叠加为近似正弦波的交流电,驱动 交流电动机。
变频器的分类
• 按变换的环节分类:
•
(1)交-直-交变频器,则是先把工频交流通过
IGCT简介
• IGCT集成门极换流晶闸管(Intergrated Gate Commutated Thyristors)是一种 中压变频器开发的用于巨型电力电子成套装置中的新型电力半导体开关器件( 集成门极换流晶闸管=门极换流晶闸管+门极单元)。1997年由ABB公司提出。 IGCT使变流装置在功率、可靠性、开关速度、效率、成本、重量和体积等方 面都取得了巨大进展,给电力电子成套装置带来了新的飞跃。IGCT是将GTO 芯片与反并联二极管和门极驱动电路集成在一起,再与其门极驱动器在外围 以低电感方式连接,结合了晶体管的稳定关断能力和晶闸管低通态损耗的优 点,在导通阶段发挥晶闸管的性能,关断阶段呈现晶体管的特性。IGCT具有 电流大、阻断电压高、开关频率高、可靠性高、结构紧凑、低导通损耗等特 点,而且成本低,成品率高,有很好的应用前景。 已用于电力系统电网装置 (100MVA)和的中功率工业驱动装置(5MW)IGCT在中压变频器领域内成 功的应用了11年的时间(到09年为止),由于IGCT的高速开关能力无需缓冲 电路,因而所需的功率元件数目更少,运行的可靠性大大增高。
正弦波逆变原理
正弦波逆变原理
正弦波逆变原理是指将直流电能转换为交流电能的一种技术,其基本思想是通过一系列的电子器件和控制电路,对直流电源进行改变,从而输出交流电压。
在正弦波逆变原理中,主要使用了交流开关技术。
通过将一个直流电源连接到一个大型的直流电容器上,然后再通过一对半桥逆变器电路,将直流电源的直流电压转换为交流电压。
在半桥逆变器电路中,会有两个开关管,通过控制这两个开关管的导通时机和导通时间,就可以实现对交流电压的调节。
一般情况下,开关管的操作频率为几百千赫兹,这样可以使得输出的交流电压更接近于纯正弦波。
同时,控制电路会根据实际需要来调节交流电压的频率和幅值。
在实际应用中,正弦波逆变原理被广泛应用在太阳能发电、风能发电、电动车、电源逆变器等领域。
通过将直流电能转换为交流电能,可以更方便地进行输送和使用,提高能源的利用率。
总之,正弦波逆变原理是一种重要的电力转换技术,通过对直流电源的改变,可以实现对交流电压的输出。
它在电力系统及各种电子设备中有着广泛的应用。
串联谐振电流源高频链正弦波逆变器的工作原理和控制方法
2007年 4 月电工技术学报Vol.22 No.4 第22卷第4期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Apr. 2007串联谐振电流源高频链正弦波逆变器的工作原理和控制方法金晓毅邬伟扬孙孝峰(燕山大学电气工程学院秦皇岛 066004)摘要提出一种新型的串联谐振电流源模式隔离的高频链正弦波逆变器拓扑结构,详细介绍了其工作原理。
结合该逆变器的控制难点,采用适于该逆变器拓扑运行特色的控制策略及四象限逻辑组合方式,并给出了谐振槽的参数确定方法。
在48V直流输入、220V/50Hz交流输出的1kW 实验样机上进行实验,实验结果验证了该逆变器控制方案及实施方法的正确性。
同时通过周波变换器结构的变形,构成了各具特色的拓扑簇。
关键词:串联谐振高频链逆变器电流源单级逆变中图分类号:TM462Operational Principle and Control of Series-Resonant Current-Source Mode High Frequency Link Sine-Wave InverterJin Xiaoyi Wu Weiyang Sun Xiaofeng(Yanshan University Qinhuangdao 066004 China)Abstract An original series-resonant current-mode high frequency link(HFL)sine-wave inverter is presented in the paper. It is constructed of full-bridge high frequency inverter, series-resonant tank, current-source mode isolated transformer, cycloconverter and capacitor filter. A design method for the resonant tank is given in the paper. It is the critical part which influences the performance of inverter.The validity of operational principle and control scheme are confirmed by testing on the fabricated prototype which has specifications as 48V DC input, 220V/50Hz output and 1kW power capability.Furthermore, via the configuration transmutation of cycloconverter, the inverter has a family suitable for some application locations.Keywords:Series-resonant, high frequency link inverter, current-source, single-stage invert1引言高频链逆变电源以其高功率密度、高效率、小型轻量等特点在不间断电源(UPS)、新能源开发利用及车载电源等中小功率逆变场合有着广泛的应用。
关于高压正弦波变频逆变电源的原理.
高压正弦波变频逆变电源原理1 引言当前,在臭氧发生器,污水处理,烟气脱硫,等离子体放电等技术领域,高压逆变电源正得到越来越多的应用。
传统的高压逆变电源一般由工频或中频变压器直接升压或LC串联谐振获得,不可避免地具有体积大,效率低的缺点。
在目前许多需要高压电源的场合,采用远远高于工频的高频高压电源效果更好,而且高频电源体积小,重量轻,是未来发展的方向。
目前我公司使用的电源是一种解于介质阻挡放电和低温等离子电晕放电发生器专用的配套高压正弦波逆变电源。
该介质阻挡放电发生器由绝缘材料和在绝缘材料两端蚀刻而成的放电极两部分组成,如图1所示。
在放电极间隙中加入介质层,可有效抑制放电电流的增大,有助于在介质两端形成稳定的等离子体层。
低温等离子电晕放电器由金属管和金属管内金属丝两部分组成放电极,从而在空间两极间形成稳定的等离子体层。
其等效电路可近似看成是电容和电阻并联组成,这种容性负载在电源设计时必须考虑其对滤波特性的影响。
为了考虑在不同电压和频率下该放电装置的特性,需要配套的供电电源输出电压和频率变动范围较大。
就本装置而言,对电源的要求是:输出电压要能达到20kV-50KV,输出电流可达0.1-0.2MA,频率变化范围为11~18kHz,波形为纯正弦。
以下介绍该电源的技术要点。
2 高压正弦波变频逆变电源的基本原理我公司的高压正弦波逆变电源原理图如图2所示。
输入电源为二相380V,经单相桥整流后,可得约500V的直流电压(随电网电压的变化波动)。
该直流电压经过DC/DC变换器,得到一个输出幅值可变的直流电压,变化范围约在0~500V(********) 。
该变换是采用普通的Buck降压变换电路而实现的。
可变直流电压经DC/AC全桥逆变电路得到方波输出。
该方波经LC滤波后可得到正弦波输出。
滤波电感由外加电感和变压器自身漏感组成,滤波电容由变压器自身杂散电容和负载本身的电容构成。
低压正弦波最后经高压高频变压器升压得到所需要的高压正弦波。
变频工作原理
变频工作原理
变频工作原理是指通过改变电源的频率来控制电机的转速和电力输出。
主要通过变频器或称为逆变器来实现。
首先,交流电源经过整流、滤波等处理,转换为直流电源。
然后,直流电源通过逆变器模块将直流电转换为高频交流电。
高频交流电经过滤波器进一步平滑,然后输入到电机中。
变频器根据接收到的控制信号,通过调整高频交流电的频率,可以实现电机转速的精确控制。
具体来说,变频器内部的微处理器通过对输入的控制信号进行解析,计算出电机所需的频率,并输出一个对应的PWM信号。
PWM信号由逆变器模块将其转换为高频交流信号,通过变频
器内部的逻辑控制,确保高频交流电符合电机的要求。
高频交流电经过滤波器后,变成正弦波,并输入到电机中。
电机根据输入的频率和幅值,以及其自身的特性,产生相应的力矩输出。
根据变频器输出的不同频率,可以实现电机的转速调节。
通过改变输出频率,可以实现电机在不同负载下的稳定运行,并满足特定工作要求。
综上所述,变频器通过改变输出频率,将直流电源转换为可控
的高频交流电,并通过逆变器模块将其输出到电机,从而实现电机的精确控制。
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高压正弦波变频逆变电源原理
1 引言
当前,在臭氧发生器,污水处理,烟气脱硫,等离子体放电等技术领域,高压逆变电源正得到越来越多的应用。
传统的高压逆变电源一般由工频或中频变压器直接升压或LC串联谐振获得,不可避免地具有体积大,效率低的缺点。
在目前许多需要高压电源的场合,采用远远高于工频的高频高压电源效果更好,而且高频电源体积小,重量轻,是未来发展的方向。
目前我公司使用的电源是一种解于介质阻挡放电和低温等离子电晕放电发生器专用的配套高压正弦波逆变电源。
该介质阻挡放电发生器由绝缘材料和在绝缘材料两端蚀刻而成的放电极两部分组成,如图1所示。
在放电极间隙中加入介质层,可有效抑制放电电流的增大,有助于在介质两端形成稳定的等离子体层。
低温等离子电晕放电器由金属管和金属管内金属丝两部分组成放电极,从而在空间两极间形成稳定的等离子体层。
其等效电路可近似看成是电容和电阻并联组成,这种容性负载在电源设计时必须考虑其对滤波特性的影响。
为了考虑在不同电压和频率下该放电装置的特性,需要配套的供电电源输出电压和频率变动范围较大。
就本装置而言,对电源的要求是:输出电压要能达到20kV-50KV,输出电流可达0.1-0.2MA,频率变化范围为11~18kHz,波形为纯正弦。
以下介绍该电源的技术要点。
2 高压正弦波变频逆变电源的基本原理
我公司的高压正弦波逆变电源原理图如图2所示。
输入电源为二相380V,经单相桥整流后,可得约500V的直流电压(随电网电压的变化波动)。
该直流电压经过DC/DC变换器,得到一个输出幅值可变的直流电压,变化范围约在0~500V(********) 。
该变换是采用普通的Buck降压变换电路而实现的。
可变直流电压经DC/AC全桥逆变电路得到方波输出。
该方波经LC滤波后可得到正弦波输出。
滤波电感由外加电感和变压器自身漏感组成,滤波电容由变压器自身杂散电容和负载本身的电容构成。
低压正弦波最后经高压高频变压器升压得到所需要的高压正弦波。
一般的逆变器仅仅靠DC/AC一级变换就可同时实现变频和变压的功
能,但本例对输出波形的要求较高,而且输出频率较高(13KHZ-----16KHZ),不好实现高频调制,因此,采用两级变换,分别实现变频和变压的功能。
DC/DC部分估计是采用SG3525控制,通过改变其输出的占空比来改变直流输出电压。
DC/AC部分的功能仅仅是将直流变成交流,因此,本部分的控制芯片也采用SG3525,且其在工作过程中占空比基本保持不变,仅仅频率在设定范围内变化。
80C196KC单片机(从功能状态推测)在整个电路中主要起一个人机接口的作用。
它负责接受控制指令并将工作过程中的一些参数及状态显示出来。
键盘及显示接口电路是估计通过8255芯片实现与CPU的通讯。
参数调整接口主要负责将80C196KC的输出指令传送到SG3525电源控制芯片,以实现对电源的输出电压及频率的调整。
功率开关管全部采用IGBT,所有功率管的驱动均采用专用IGBT驱动控制芯片M57959L,该芯片内部带有光电隔离器和过流保护电路,使用起来比较方便。
3 电路中的几个关键问题
3.1 高压高频变压器原理
普通的开关电源输入输出都是低压,输入输出大都在几百伏以内,因此,普通高频变压器的原副边设计区别不大,比较好处理。
但高压高频变压器加工起来比较困难,它有两个特点:
1)绝缘问题不好处理,体积越小,对绝缘材料的要求越高;
2)副边匝数要远远高于原边匝数,造成高压高频变压器的副边分布参数对电路的影响很大,特别是在高频情冴下,变压器副边漏感和杂散电容将极大地影响能量的传输过程。
因此,对这种变压器的分析也不同于普通高频变压器。
高压变压器的等效电路图如图3所示。
其中变比为1:N的变压器是不考虑分布参数的理想变压器。
Lp,Ls是原副边漏感,Rp,Rs是原副边绕组等效电阻,Cp,Cs为原副边杂散电容。
由理想变压器输出部分向右看,可得输入输出传递函数为
式中:Vo′和Vo分别是理想变压器的输出电压和该电压经Ls,Rs,Cs电路滤波后的输出电压。
这是一个二阶滤波电路,其传递函数的幅频和相频特性示意图如图4所示。
由图4可见,对同样幅值的输入电压,频率由小到大变化时,其输出响应先变大,到某一个最高点后,再逐渐变小。
这意味着主电路的增益在频率变化时会剧烈变化,给控制电路的设计带来不便。
由相频特性可见变压器相当于一个滞后环节。
由以上分析可知,由于漏感和杂散电容的存在,高压高频变压器在电路中的增益随频率的变化而变化,且容易出现谐振现象。
以某高压高频变压器为例,实际测量该变压器的参数为:Ls=0.8H,Rs=25Ω,Cs=5000pF。
则其谐振角频率ωo=15.8×103rad/s,对应的谐振开关频率fo=2.5kHz,品质因数Q≌500。
在频率约5~10kHz范围该变压器增益极大,须将输入电压降得很低才能得到所需输出,很容易造成输出过压。
而过了10kHz频带后,增益迅速衰减,须将输入电压升得很高才能得到所需输出,在20kHz频率下会出现电压传递不到副边的现象。
因此,在高压高频变压器的绕制过程中,应注意减少其漏感以提高谐振频率。
可采用减少绕组匝数,原副边紧密耦合,应用高密度绝缘材料等办法解决该问题。
本文采用一对U型非晶合金作为高压高频变压器的磁芯,这种材料的饱和磁密可达1T,且磁导率较高,在设计变压器时可不加气隙,使漏感减到最小。
经过重新处理后的高压变压器参数为:Ls=0.08H,Rs=55Ω,Cs=3500pF,其谐振频率为fo=9.5kHz,可基本满足需要。
应该指出的是,DC/AC部分输出的方波经LC和变压器滤波后虽然能得到正弦波,但不同的频带滤波效果是不同的。
方波由基波和一系列奇数次谐波组成。
在低频时,谐波频率也较低,由图5(a)可见谐波的衰减较小,造成输出正弦波的正弦度不是太好,而高频时,谐波频率较高,衰减很大,使变压器可以输出标准正弦波。
如图5(b)所示。
3.2 输出交流频率的控制
对输出频率的控制是通过改变SG3525芯片的调制频率来实现的。
SG3525的脚3(SYN)是输入同步端,由80C196的HSO口输出的频率可调的脉冲经缓冲后
送入该脚,即可改变SG3525的振荡频率,从而实现输出频率的改变。
如图6所示。
3.3 输出交流幅值的控制
对交流输出电压幅值的控制可采用开环或闭环控制的方法,开环控制比较简单,容易实现,且可靠,但精度不高,对负载和电网的波动敏感。
因此,本例采用闭环控制以实现对交流输出幅值的控制,如图7所示。
电压反馈值和输出给定值进行比较,并经SG3525内部的运放放大后,得幅值可变的直流电压。
该电压与内部三角波比较后,可控制SG3525的输出脉宽的大小,改变DC/DC输出电压值,从而改变DC/AC的输出电压幅值。
3.4 恒流电路的设计
本文所设计的电源是一个电压源,但在实际使用过程中可能会出现需要限制输出电流的情冴,因此,设计了一个恒流环节。
原理如图8所示。
电流给定和电流反馈信号比较放大后,经二极管隔离后送入SG3525的脚8(SS)。
脚8正常电压约+5V,当其电压降到+5V以下时,输出脉宽就开始被缩短,当电压再低到一定程度时,脉冲输出将被封锁。
因此,可将此恒流电路看成是一个电流外环,正常运行时,电流给定值大于电流反馈,PI调节器饱和,不影响SG3525的使用;当电流反馈大于电流给定时,PI调节器输出开始下降,将脚8电压拉低,使SG3525输出脉宽减少,电源的输出电流随之减少,最后稳定在电流给定值。