DCAC逆变电路及讲义原理总结
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直流变交流逆变器的工作原理及电路分享直流变交流逆变器的工作原理利用震荡器的原理,先将直流电变为大小随时间变化的脉冲交流电,经隔直系统去掉直流分量,保留交变分量,再通过变换系统(升压或降压)变换,整形及稳压,就得到了符合我们需要的交流电。
利用振荡电路产生一定频率的脉动的直流电流,再用变压器将这个电流转换为需要的交流电压。
三相逆变器则同时产生互差120度相位角的三相交流电压。
逆变器有很多部分组成,其中最核心的部分就是振荡器了。
最早的振荡器是电磁型的,后来发展为电子型的,从分立元件到专用集成电路,再到微电脑控制,越来越完善,逆变器的功能也越来越强,在各个领域都得到了很广泛的应用。
简单直流变交流的逆变器电路该逆变器使用功率场效应晶体管作为逆变器装置。
用汽车电池供电。
因此,在输入电压为12伏直流电。
输出电压是100V的交流电。
但是,输入和输出电压不仅限于此。
您可以使用任何电压。
他们依赖于变压器使用。
波形输出为方波。
根据经验,这个电路约100W功率。
电路必须按装保险丝,因为过多的输入电流流动时,振荡器停止。
逆变器原理电路:将12V直流变成220V交流电将220V交流电转变为24V、36V、48V 都比较简单,只需要使用变压器的原理。
电磁互感,就可以获得不同的电压。
设闭合电路是一个n匝线圈,且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同,这时相当于n个单匝线圈串联而成,因此感应电动势变为根据公式可知,E就是电动势,也就是电压。
因为不变,只要铁块两端的线圈数量n不一样就可以达到变压的效果。
将交流电转变为直流电只要加上二极管就可以达到需要的效果,二极管是一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过,许多的使用是应用其整流的功能。
然后再利用变压器原理就可以将220V交流电转变成12V直流电,以及我们手机充电器的5V直流输出电压。
那么如何将12V直流转换成220V交流电呢?首先我们来了解一下逆变器,什么是逆变器?逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。
DC/AC逆变器,DC/AC逆变器的基本原理背景知识:DC/AC逆变技术能够实现直流电能到交流电能的转换,可以从蓄电池、太阳能电池等直流电能变换得到质量较高的、能满足负载对电压和频率要求的交流电能。
DC/AC逆变技术在交流电机的传动、不间断电源(UPS)、变频电源、有源滤波器、电网无功补偿器等许多场合得到了广泛的应用。
DC/AC逆变技术的基本原理是通过半导体功率开关器件(例如SCR,GTO,GTR,IGBT 和功率MOSFET模块等)的开通和关断作用,把直流电能变换成交流电能,因此是一种电能变换装置。
由子是通过半导体功率开关器件的开通和关断来实现电能转换的,因此转换效率比较高。
但转换输出的波形却很差,是含有相当多谐波成分的方波。
而多数应用场合要求逆变器输出的是理想的正弦波,因此如何利用半导体功率开关器件的开通和关断的转换,使逆变器输出正弦波和准正弦波就成了DC/AC逆变器技术发展中的一个主要问题。
基本原理:常用逆变器主电路的基本形式有两种分类方法:按照相数分类,可以分为单相和三相;按照直流侧波形和交流侧波形分类,可以分为电压型逆变器和电流型逆变器。
具体如下:DC/AC逆变器按拓扑结构划分,分为Buck型DC/AC逆变器,Boost型DC/AC逆变器,Buck-Boost型DC/AC逆变器。
1,Buck型DC/AC逆变器Buck型DC/AC逆变器电路基本拓扑如图所示。
采用了两组对称的Buck电路,负载跨接在两个Buck变换器的输出端,并以正弦的方式调节Buck变换器的输出电压,进行DC/AC的变换。
它包括直流供电电源Vm,输出滤波电感L1和L2,功率开关管S1-S4 。
滤波电容C1和C2,续流二极管D1-D4,以及负载电阻R。
通过滑模控制,使输出电容电压V1和V2随参考电压的变化而变化,从而使两个Buck变换器各产生一个有相同直流偏置的正弦波输出电压,并且V1和V2在相位上互差180度。
由于负载跨接在K和代的两端,则DC/AC变换器的输出电压玲为如下式所示的正弦波,图2所示即为逆变器的基本工作原理。
第三章逆变控制器的组成及工作原理DC-AC变换结构:DC-AC全桥变换的基本原理如上图所示,Ud为直流电压,V1,V2,V3,V4为可控开关。
当V1,V4导通V2,V3断开时,负载端电压Us为上正下负。
反之,当V2,V3导通V1,V4断开时,负载端电压Us为下正上负。
Spwm调制介绍随着逆变器控制技术的发展,电压型逆变器出现了多种变压、变频控制方法。
目前采用较多的是正弦脉宽调制调制技术,即 SPWM 控制技术。
SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)技术,是指调制信号正弦化的 PWM技术。
由于其具有开关频率固定、输出电压只含有固定频率的高次谐波分量、滤波器设计简单等一系列优点,SPWM 技术已成为目前应用最为广泛的逆变用 PWM 技术。
SPWM (正弦脉宽调制)应用于正弦波逆变器主要基于采样控制理论中的一个结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上,效果基本相同。
图3-1是将正弦波的半个周期分成等宽(π/N)的 N个脉冲,(b)是N个宽度不等的矩形脉冲,但矩形中点与正弦等分脉冲中点重合,并且矩形脉冲的面积和相应正弦脉冲面积相等。
图3-1 数字PWM控制基本原理SPWM 技术按工作原理可以分为单极性调制和双极性调制。
单极性调制的原理如图 3-2(a),其特点是在一个开关周期内两只功率管以较高的开关频率互补开关,保证可以得到理想的正弦输出电压;另两只功率管以较低的输出电压基波频率工作,从而在很大程度上减少了开关损耗。
但并不是固定其中以个桥臂始终工作在低频,而是每半个周期切换工作,即同一桥臂在前半个周期工作在低频,而后半个周期工作在高频。
这样可以使两个桥臂的工作状态均衡,器件使用寿命更均衡,有利于增加可靠性。
2) 双极性调制双极性调制的原理如3-2(b),其特点是四个功率管都工作在较高的频率(载波频率),虽然能够=得到较好的输出电压波形,但是其代价是产生了较大的开关损耗。
dc ac逆变器电路图dcac逆变器电路图这里介绍的逆变器(见图)主要由MOS场效应管,普通电源变压器构成。
其输出功率取决于MOS场效应管和电源变压器的功率,免除了烦琐的变压器绕制,适合电子爱好者业余制作中采用。
下面介绍该逆变器的工作原理及制作过程。
电路图工作原理这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。
方波信号发生器(见图3)这里采用六反相器CD4069构成方波信号发生器。
电路中R1是补偿电阻,用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率工作原理这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。
方波信号发生器(见图3)这里采用六反相器CD4069构成方波信号发生器。
电路中R1是补偿电阻,用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。
电路的振荡是通过电容C1充放电完成的。
其振荡频率为f=1/2.2RC。
图示电路的最大频率为:fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。
由于元件的误差,实际值会略有差异。
其它多余的反相器,输入端接地避免影响其它电路。
场效应管驱动电路由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大振幅为0~5V,为充分驱动电源开关电路,这里用TR1、TR2将振荡信号电压放大至0~12V。
如图4所示。
MOS场效应管电源开关电路。
这是该装置的核心,在介绍该部分工作原理之前,先简单解释一下MOS 场效应管的工作原理。
图5MOS 场效应管也被称为MOS FET,既Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor(金属氧化物半导体场效应管)的缩写。
它一般有耗尽型和增强型两种。
本文使用的为增强型MOS 场效应管,其内部结构见图5。
它可分为NPN型PNP型。
NPN型通常称为N沟道型,PNP型也叫P沟道型。
dc转ac电路原理
直流(DC)转交流(AC)电路是一种能将直流电转换为交流
电的电路。
它主要由直流电源、转换器、滤波器和输出负载四部分组成。
直流电源:直流电源提供稳定的直流电,通常通过整流电路将交流电源转换成直流电,并通过电容器储存电荷。
转换器:转换器是直流转交流电路的核心部分。
它包含一个或多个开关元件(如可控硅、晶体管和MOSFET)以及相应的
驱动电路。
转换器的工作原理是通过定时打开和关闭开关元件,将直流电源的电能转换成交流电能。
开关元件的周期性操作使得直流电源产生像正弦波一样的交流电信号。
滤波器:由于转换器输出的交流电信号由脉冲组成,在输出端产生了很多谐波成分。
为了滤除这些谐波并使输出信号接近理想的正弦波形态,需要添加滤波器。
滤波器一般由电感和电容组成,通过选择适当的元器件参数可以实现对谐波的滤除。
输出负载:输出负载通常是指将交流电路连接到需要供电的设备或装置上。
负载的特性和功率需求会影响到电路设计和转换器的选择。
通过以上四部分的协作,直流转交流电路可以将直流电源转换为交流电,并提供给负载使用,满足设备对交流电的需求。
这种转换电路在一些特定的应用领域,如可调速电机驱动和太阳能发电系统中得到了广泛应用。
DC/AC逆变器,DC/AC逆变器的基本原理背景知识:DC/AC逆变技术能够实现直流电能到交流电能的转换,可以从蓄电池、太阳能电池等直流电能变换得到质量较高的、能满足负载对电压和频率要求的交流电能。
DC/AC逆变技术在交流电机的传动、不间断电源(UPS)、变频电源、有源滤波器、电网无功补偿器等许多场合得到了广泛的应用。
DC/AC逆变技术的基本原理是通过半导体功率开关器件(例如SCR,GTO,GTR,IGBT 和功率MOSF ET模块等)的开通和关断作用,把直流电能变换成交流电能,因此是一种电能变换装置。
由子是通过半导体功率开关器件的开通和关断来实现电能转换的,因此转换效率比较高。
但转换输出的波形却很差,是含有相当多谐波成分的方波。
而多数应用场合要求逆变器输出的是理想的正弦波,因此如何利用半导体功率开关器件的开通和关断的转换,使逆变器输出正弦波和准正弦波就成了DC/AC逆变器技术发展中的一个主要问题。
基本原理:常用逆变器主电路的基本形式有两种分类方法:按照相数分类,可以分为单相和三相;按照直流侧波形和交流侧波形分类,可以分为电压型逆变器和电流型逆变器。
具体如下:DC/AC逆变器按拓扑结构划分,分为Buck型DC/AC逆变器,Boost型DC/AC逆变器,Buck-Boost型DC/AC逆变器。
1,Buck型D C/AC逆变器Buck型D C/AC逆变器电路基本拓扑如图所示。
采用了两组对称的Buc k电路,负载跨接在两个Buck变换器的输出端,并以正弦的方式调节Bu ck变换器的输出电压,进行DC/AC的变换。
它包括直流供电电源Vm,输出滤波电感L1和L2,功率开关管S1-S4 。
滤波电容C1和C2,续流二极管D1-D4,以及负载电阻R。
dc ac逆变器电路图这里介绍的逆变器(见图)主要由MOS 场效应管,普通电源变压器构成。
其输出功率取决于MOS 场效应管和电源变压器的功率,免除了烦琐的变压器绕制,适合电子爱好者业余制作中采用。
下面介绍该逆变器的工作原理及制作过程。
电路图 工作原理这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。
方波信号发生器(见图3)这里采用六反相器CD4069构成方波信号发生器。
电路中R1是补偿电阻,用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。
电路的振荡是通过电容C1充放电完成的。
其振荡频率为f=1/2.2RC。
图示电路的最大频率为:fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。
由于元件的误差,实际值会略有差异。
其它多余的反相器,输入端接地避免影响其它电路。
场效应管驱动电路这里采用六反相器CD4069构成方波信号发生器。
电路中R1是补偿电阻,用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。
电路的振荡是通过电容C1充放电完成的。
其振荡频率为f=1/2.2RC。
图示电路的最大频率为:fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。
由于元件的误差,实际值会略有差异。
其它多余的反相器,输入端接地避免影响其它电路。
场效应管驱动电路由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大振幅为0~5V,为充分驱动电源开关电路,这里用TR1、TR2将振荡信号电压放大至0~12V。
如图4所示。
MOS场效应管电源开关电路。
这是该装置的核心,在介绍该部分工作原理之前,先简单解释一下MOS 场效应管的工作原理。
DC/AC逆变器,DC/AC逆变器的基本原理背景知识:DC/AC逆变技术能够实现直流电能到交流电能的转换,可以从蓄电池、太阳能电池等直流电能变换得到质量较高的、能满足负载对电压和频率要求的交流电能。
DC/AC逆变技术在交流电机的传动、不间断电源(UPS)、变频电源、有源滤波器、电网无功补偿器等许多场合得到了广泛的应用。
DC/AC逆变技术的基本原理是通过半导体功率开关器件(例如SCR,GTO,GTR,IGBT 和功率MOSFET模块等)的开通和关断作用,把直流电能变换成交流电能,因此是一种电能变换装置。
由子是通过半导体功率开关器件的开通和关断来实现电能转换的,因此转换效率比较高。
但转换输出的波形却很差,是含有相当多谐波成分的方波。
而多数应用场合要求逆变器输出的是理想的正弦波,因此如何利用半导体功率开关器件的开通和关断的转换,使逆变器输出正弦波和准正弦波就成了DC/AC逆变器技术发展中的一个主要问题。
基本原理:常用逆变器主电路的基本形式有两种分类方法:按照相数分类,可以分为单相和三相;按照直流侧波形和交流侧波形分类,可以分为电压型逆变器和电流型逆变器。
具体如下:DC/AC逆变器按拓扑结构划分,分为Buck型DC/AC逆变器,Boost型DC/AC逆变器,Buck-Boost型DC/AC逆变器。
1,Buck型DC/AC逆变器Buck型DC/AC逆变器电路基本拓扑如图所示。
采用了两组对称的Buck电路,负载跨接在两个Buck变换器的输出端,并以正弦的方式调节Buck变换器的输出电压,进行DC/AC的变换。
它包括直流供电电源Vm,输出滤波电感L1和L2,功率开关管S1-S4 。
滤波电容C1和C2,续流二极管D1-D4,以及负载电阻R。
通过滑模控制,使输出电容电压V1和V2随参考电压的变化而变化,从而使两个Buck变换器各产生一个有相同直流偏置的正弦波输出电压,并且V1和V2在相位上互差180度。
由于负载跨接在K和代的两端,则DC/AC变换器的输出电压玲为如下式所示的正弦波,图2所示即为逆变器的基本工作原理。
DC/AC逆变器的制作这里介绍的逆变器(见图)主要由MOS 场效应管,普通电源变压器构成。
其输出功率取决于MOS 场效应管和电源变压器的功率,免除了烦琐的变压器绕制,适合电子爱好者业余制作中采用。
下面介绍该逆变器的工作原理及制作过程。
●电路图●工作原理这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。
方波信号发生器(见图3)图3这里采用六反相器CD4069构成方波信号发生器。
电路中R1是补偿电阻,用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。
电路的振荡是通过电容C1充放电完成的。
其振荡频率为f=1/2.2RC。
图示电路的最大频率为:fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。
由于元件的误差,实际值会略有差异。
其它多余的反相器,输入端接地避免影响其它电路。
∙场效应管驱动电路。
图4由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大振幅为0~5V,为充分驱动电源开关电路,这里用TR1、TR2将振荡信号电压放大至0~12V。
如图4所示。
∙MOS场效应管电源开关电路。
下面简述一下用C-MOS场效应管(增强型MOS 场效应管)组成的应用电路的工作过程(见图9)。
电路将一个增强型P沟道MOS场效应管和一个增强型N沟道MOS场效应管组合在一起使用。
当输入端为低电平时,P沟道MOS场效应管导通,输出端与电源正极接通。
当输入端为高电平时,N 沟道MOS场效应管导通,输出端与电源地接通。
在该电路中,P沟道MOS场效应管和N沟道MOS 场效应管总是在相反的状态下工作,其相位输入端和输出端相反。
通过这种工作方式我们可以获得较大的电流输出。
同时由于漏电流的影响,使得栅压在还没有到0V,通常在栅极电压小于1到2V时,MOS场效应管既被关断。
不同场效应管其关断电压略有不同。