逆变器原理图_框图
逆变器
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六、三相逆变器
1. 系统结构图
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六、三相逆变器
2. 控制框图
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六、三相逆变器
2. 控制框图
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六、三相逆变器
3. 门极驱动
浮动栅极驱动电源法
自 举 法
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六、三相逆变器
3. 门极驱动
基本特点 工作电源电压范围：3～20V。 最大正向驱动电流250mA，反向峰值驱动电流500mA。 内部设有过流、过压、欠压、逻辑识别保护 故障能自行封锁脉冲，并输出故障指示信号 采用自举提供高端驱动电压。 上下桥臂间设有2μ s左右的死区
五、高压变频器
采用复合结构
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3.3 感应加热电源
一、感应加热原理
负载相当于一个副边短接的变压器
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3.3 感应加热电源
一、原理
负载相当于一个副边短接的变压器
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3.3 感应加热电源
一、原理
负载相当于一个副边短接的变压器，可以等效为R、L串 联负载
一般情况下感抗远远大于电阻，负载功率因数很低，要 加电容补偿，提高功率因数
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五、单相逆变器实例
设计逆变器要求： 设计逆变器内容要求：
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五、单相逆变器实例
1、性能指标
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五、单相逆变器实例
2、主电路拓扑
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五、单相逆变器实例
3、控制系统
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五、单相逆变器实例
4、驱动电路（浮动栅极驱动）
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五、单相逆变器实例
4、驱动电路（浮动栅极驱动） 防止寄生振荡
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五、单相逆变器实例
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三、逆变器的直流不平衡问题
直流偏磁危害：使输出电压波形畸变率增加，造成变压器
SG3525A
本文涉及的是光明工程中一个课题的具体技术问题。
该课题的基本原理是逆变器由直流蓄电池供电,用太阳能为蓄电池充电,然后逆变电源输出220V、50Hz的交流电供用户使用。
在研制过程中,有时随机出现烧毁大功率管的现象,本文对这一现象给出了解决方案。
图1 SG3525A驱动MOS功率管电路图图2 逆变器工作过程中波形图（a）图3 (A)逆变器缓启动(B)逆变器硬启动SG3525A和逆变电源本课题研发的逆变器使用的核心器件是SG3525A,以下分别简述其基本性能和工作过程。
SG3525A基本性能SG3525A PWM型开关电源集成控制器包括开关稳压所需的全部控制电路,设有欠压锁定电路和缓启动电路可提供精密度为5V±1%的基准电压。
其开关频率高达200KHz以上,适合于驱动N沟道MOS功率管。
本课题使用SG3525A产生50Hz的准正弦方波,为逆变器提供输出功率信号,去推动N沟道MOS功率管90N08,如图1所示。
逆变器工作过程当SG3525A被加电后(12V)会输出两列50Hz反向的方波,其幅度为9V。
这两路方波分别进入G1、G2、G3、G4所示的四条支路(图1),经各电路分别调整后输出,输出脉冲序列如图2(B)所示。
最终调制合成为A、B 两端输出的交流方波。
其波形见图2(A)。
该50Hz的序列方波由A、B两端进入电力变压器DT。
通过变压器升压后由逆变器电源输出220V、50Hz交流方波。
根据市场的不同需求生产出200W、600W、800W各个系列的逆变电源。
问题的出现与解决逆变器在额定负载条件下能够长期运行,但是当进行负载切换时或者当外电路有严重扰动时,偶尔会发生大功率管MOSFET90N08烧毁的现象。
现以800W逆变器进行剖析。
缓启动：如图3(A)所示状态,同时满负载加在逆变器输出上,然后启动逆变器使之运行,一切正常工作。
硬启动：如图3(B)所示状态,即加满负载后再闭合开关K1强行硬启动。
这时就偶尔有大功率场效应管短路烧毁的现象发生,经分析发现当G3推动的大功率管TV3尚未完全关断时,G4开启了对应的大功率管TV4,如果TV3和TV4同时开通就会造成短路现象。
太阳能光伏并网逆变器的原理PPT
• 操作步骤 •步骤 1 在主界面，点击“设置〞，进入用 户及密码设置界面
•步骤 2 设置正确的“用户名〞和“密码
步骤 3 点击“保护参数〞，进入“保护参数〞界面 • 步骤 4 设置“绝缘阻抗保护点〞、“开机软启动时间〞
“电网短时中断判断时间〞及“快速启动梯度〞。 • “绝缘阻抗保护点〞参数，设置范围为“0.033Ω ～
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11、防止不必要的电路板接触。 12、遵守静电防护标准，佩戴防静电手环。 13、注意并遵守产品上的警告标识。 14、操作前初步目视检查设备有无损坏或其它危 险状态。 15、注意逆变器热外表。例如功率半导体的散热 器等，在逆变器断电后一段时间内，仍保持较高 温度。
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五．逆变器安装位置的要求： 1、勿将逆变器安装在阳光直射处。否那么可能会导致 额外的逆变器内部温度，逆变器为保护内部元件将降 额运行。甚至温度过高引发逆变器温度故障。 2、选择安装场地应足够巩固能长时间支撑逆变器的重 量。 3、所选择安装场地环境温度为-25°C ~ 50°C，安装 环境清洁。 4、所选择安装场地环境湿度不超过 95%，且无凝露 5、逆变器前方应留有足够间隙使得易于观察数据以及 维修。
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2.高频环节逆变技术 高频环节逆变电路如图2 所示，就是利用高频变
压器替代低频变压器进展能量传输、并实现变流装置 的一、二次侧电源之间的电器隔离，从而减小了变压 器的体积和重量，降低了音频噪音，此外逆变器还具 有变换效率高、输出电压纹波小等优点。此类技术中 也有不用变压器隔离的，在逆变器前面直接用一级高 频升压环节，这级高频环节可以提高逆变侧的直流电 压，使得逆变器输出与电网电压相当，但是这样方式 没有实现输入输出的隔离，比较危险，相比这两种技 术来讲，高频环节的逆变器比低频逆变器技术难度高 、造价高、拓扑构造复杂。
用BC5016BC6016 构成的纯正弦波逆变
产品应用笔记:用BC5016/BC6016构成的纯正弦波逆变器Rev：5060A0601一．逆变器简述在很多场合，正弦波逆变器的作用是肯定的，如野外作业、车载电源、太阳能和风力发电、停电应急等。
虽然，相当部分的交流负载可改由方波逆变器供给电源，例如电阻性的白炽灯泡。
但是，对于电感性负载（如交流电机），方波逆变器就显得有点力不从心。
究其原因，由于方波的高次谐波成分非常丰富，使它的波形前沿和后沿比较陡峭，正向峰值到负向峰值几乎在同时产生，而电感性负载存在静止惯性而使磁化速度跟不上方波到达峰值的速度，这样，对负载和逆变器本身造成剧烈的不稳定影响。
由于方波逆变器与正弦波逆变器均输出真有效值相等的电压，但它们的峰值电压却相差甚远，对于某些电容性负载（如开关电源、电子节能灯），均是先将正弦交流电压有效值整流滤波后，得到1.414U的峰值电压，再供给后续电路使用，而方波交流电压的有效值在整流滤波后，得到的峰值仍为其有效值。
如220V的正弦交流电压值整流滤波后得到311.08V的峰值电压，而220V的方波交流电压整流滤波后仍为220V。
一支普通的节能灯在220V的方波交流电压下燃点其功率约等于在155.6V 的正弦交流电压下燃点的功率。
同时，方波逆变器的负载能力差，仅为额定负载的40－60％，如所带的负载过大，方波电流中包含的高次谐波成分将使流入负载中的容性电流增大，严重时会损坏负载的电源滤波电容。
针对上述缺点，近年来出现了准正弦波（或称改良方波、修正正弦波、模拟正弦波等等）逆变器，其输出波形从正向最大值到负向最大值之间有一个时间间隔，使用效果有所改善，但准正弦波的波形仍然是由折线组成，属于方波范畴，连续性不好。
纯正弦波逆变器的兼容性是最好的，因为正弦波逆变器输出的是同我们日常使用的电网一样的正弦波交流电，多数的负载均按照其特性而设计的。
实现正弦波逆变可通过两种方法：一种是先调制后升压，另一种是先升压后调制。
图1和图2显示了这两种电路拓扑。
昱能微逆及光伏电池板参数
昱能光伏微逆变器系统安装使用及调试方案一昱能微逆变器系统介绍昱能微逆变器光伏系统是并网型应用，包含三个关键设备：（一）昱能微逆变器（二）昱能能量控制器(ECU)（三）昱能能量监控和分析器(EMA)图1 微逆变器系统安装示意图二昱能微逆变器介绍图2 昱能微逆变器实物图图3 昱能YC200 微逆变器工作原理框图昱能YC200微逆变器可与60单元或72单元光伏面板搭配（实验室选用72单元光伏面板）。
图3 YC200-CN的机壳尺寸图（单位为毫米）三昱能微逆变器安装步骤及注意事项安装昱能微逆变器系统有以下6个关键步骤:1. 将昱能微逆变器固定到支架上2. 连接光伏面板3. 连接昱能微逆变器交流线缆4. 系统接地5. 安装交流支路接线盒6. 完成昱能微逆变器系统安装图步骤1 将昱能微逆变器安装到支架上注意事项：1. 安装任何微逆变器之前，确认公共连接点处电网电压符合微逆变器标签上的电压等级。
2. 依据与光伏面板接线盒或其它障碍物距离等标记出微逆变器在支架上的位置，禁止将微逆变器安装在阳光能直接照射的地方，微逆变器和上面光伏面板之间至少相隔3厘米以上。
3. 如果使用接地垫圈将微逆变器外壳和光伏面板支架相连，接地垫圈必须经过支架制造商认可，且每个逆变器至少需要安装一个接地垫圈。
步骤 2 连接昱能微逆变器与光伏面板首先将光伏面板的正极接头(母头)和微逆变器的负极接头(公头)相连。
然后将光伏面板的负极接头(公头)和微逆变器的正极接头(母头)相连。
每台微逆变器连接一块光伏面板。
步骤 3 连接昱能微逆变器与交流线缆每台微逆变器有3针母头和公头各一个，公头侧交流线长1.2米。
通过微逆变器互相之间公头和母头相连就可形成一条交流支路。
具体可参考本手册附录９.２中单相输出接线图。
a. 每台支路的第一台微逆变器的交流公头侧接上接线盒。
b. 检查支路上要连接的微逆变器数目是否超出逆变器标签上的规定值。
c. 连接第一台微逆变器的交流母头和相邻第二台逆变器的公头，紧接着第二台再接相邻的第三台，依次完成整个支路连接。
太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图
太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图随着生态环境的日益恶化，人们逐渐认识到必须走可持续发展的道路，太阳能必须完成从补充能源向替代能源的过渡。
光伏并网是太阳能利用的发展趋势，光伏发电系统将主要用于调峰电站和屋顶光伏系统。
在光伏并网系统中,并网逆变器是核心部分.目前并网型系统的研究主要集中于DC—DC和DC-AC两级能量变换的结构。
DC—DC 变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点；DC—AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数。
其中DC—AC是系统的关键设计.太阳能光伏并网系统结构图如图1所示.本系统采用两级式设计，前级为升压斩波器，后级为全桥式逆变器.前级用于最大功率追踪，后级实现对并网电流的控制。
控制都是由DSP芯片TMS320F2812协调完成。
图1 光伏并网系统结构图逆变器的设计太阳能并网逆变器是并网发电系统的核心部分，其主要功能是将太阳能电池板发出的直流电逆变成单相交流电,并送入电网。
同时实现对中间电压的稳定，便于前级升压斩波器对最大功率点的跟踪。
并且具有完善的并网保护功能，保证系统能够安全可靠地运行。
图2是并网逆变器的原理图。
图2 逆变器原理框图控制系统以TI公司的TMS320F2812为核心，可以实现反馈信号的处理和A/D转换、DC/DC变换器和PWM逆变器控制脉冲的产生、系统运行状态的监视和控制、故障保护和存储、485通讯等功能。
实际电路中的中间电压VDC、网压、并网电流和太阳能电池的电压电流信号采样后送至F2812控制板。
控制板主要包括：CPU及其外围电路，信号检测及调理电路，驱动电路及保护电路.其中信号检测及调理单元主要完成强弱电隔离、电平转换和信号放大及滤波等功能，以满足DSP控制系统对各路信号电平范围和信号质量的要求。
直流48变交流220SPWM全桥逆变器电路
输入：48Vdc, 输出：220Vac/50Hz二. 作业总体框图图1作业总体框图三．作业原理分析SPWM脉宽调制原理PWM(Pulse Width Modulation)控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。
当采用正弦波作为调制信号来控制输出PWM脉冲的宽度，使其按照正弦波的规律变化，这种脉冲宽度调制控制策略就称为正弦脉冲宽度调制(Sine pulse width modulation，SPWM)，产生SPWM脉冲，采用最多的载波是等腰三角波；因为等腰三角波上任一点的水平宽度和高度成线性关系且左右对称，当它与任何一个平缓变化的调制信号波相交时，如果在交点时刻对电路中开关器件的通断进行控制，就可以得到宽度正比于信号波幅值的脉冲。
在调制信号波为正弦波时，所得到的就是SPWM波形。
SPWM波形的产生（如图2）图2 SPWM波形的产生1.电路组成及工作原理分析：电路主要由正弦波和三角波发生电路，控制电路、逆变升压电路和保护电路组成。
电路中所用到的元器件主要有GS61001，ICL8038，运算放大器LF353，比较器LM311，IR2110，MOSFET，CD4069，电阻电容及齐纳二极管组成。
2.电源电路分析为了给主电路，驱动电路，保护电路的芯片提供正常工作电压，要把+48V 直流电变换成+15V直流电。
可采用GS61001芯片为其供电，GS61001是一款48V 电池供电降压型DC-DC电源管理芯片，内部集成基准电源、振荡器、误差放大器、过热保护、限流保护、短路保护等功能，非常适合高压60V以上场合应用。
（如图3）图3 电源电路3.控制电路分析：当电路开始工作，首先由ICL8038产生的正弦波和三角波，正弦波和三角波的幅值由可调电阻来控制，得到的波可以通过LF353运算放大器构成的反相电路进行反向，得到方向相反的正弦波，正弦波与三角波信号通过LM311比较芯片产生SPWM脉冲。
光伏逆变器
450-850 900 600
500-820 880 660
300-900 1000 600
450-850 880 560
440-800 850
450-820 880 600
总谐波畸变率（额定功率时） 最大效率 外形尺寸（宽×高×深）
<3% 97.8% 1800×2200×800
<3% 98.1%
<3% 98.2% 98.5%
的直流断路器，断路器选用国际优质品牌；
光伏阵列汇流箱
按照多块电池组件串联进行设计，多个电池组件并联组成电池组串输入汇流箱，其参 数如下：
项目
输入回路数量 每路输入电流 输入/输出电压
参数描述
8-16路 10A 450-850VDC
备注
最大开路电压
输出回路数量 输出电流
900VDC
1路 80-160A
重庆大全新能源 有限公司 重庆大全新能源 有限公司 镇江大全太阳能 有限公司 南京大全新能源 有限公司
多晶硅
硅棒切片
电池片
电池板组件
南京大全变压器 有限公司
大全电气有限公司
江苏大全凯帆电 器股份有限公司
逆 变 器 接入电网 变压器 配电柜
凯帆新能源光伏产业链
江苏大全凯帆电器股份有限公司
电池板组件
光伏汇流箱
交流避雷器
如上图所示，MODAQO S100GE250K3并网逆变器通过三相桥式变换器，将光伏阵列输
出直流电压变换为高频的三相斩波电压，通过滤波器滤波变成正弦波交流电，接着 变压器隔离升压后并入电网发电。
中大功率产品外形
大功率并网逆变器250kW-1MW S100 GT250K3 S100 GT500K3 S100 GT1000K3 S100 GE250K3 S100 GE500K3 S100 GE1000K3
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车载逆变器的整个电路大体上可分为两大部分，每部分各采用一只TL494或KA7500芯片组成控制电路，其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的12V直流电，通过高频PWM (脉宽调制)开关电源技术转换成30kHz－50kHz、220V左右的交流电；第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术，将30kHz～50kHz、220V左右的交流电转换成50Hz、220V的交流电。
图1电路中，由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路。
由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、滤波电路VD5－VD8、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路，最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用。
图1中IC1、IC2采用了TL494CN(或KA7500C)芯片，构成车载逆变器的核心控制电路。
TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片，其尾缀字母CN表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构，工作温度范围为0℃-70℃，极
限工作电源电压为7V～40V，最高工作频率为300kHz。
TL494芯片内置有5V基准源，稳压精度为5 V±5％，负载能力为10mA，并通过其14脚进行输出供外部电路使用。
TL494芯片还内置2只NPN
图二
本逆变器输入端为汽车蓄电池(+12V，4.5Ah)，输出端为工频方波电压(50Hz，220V)。
其系统主电路和控制电路框图如图1所示，采用了典型的二级变换，即DC/DC变换和DC/AC逆变。
12V直流电压通过推挽式变换逆变为高频方波，经高频升压变压器升压，再整流滤波得到一个稳定的约320V直流电压；然后再由桥式变换以方波逆变的方式，将稳定的直流电压逆变成有效值稍大于220V的方波电压，以驱动负载。
为保证系统的可靠运行，分别采集了DC高压侧电压信号、电流信号及蓄电池电压信号，送入SG3525A，通过调整驱动脉冲的占空比或关断脉冲来
实现电压调节、过流保护及欠压保护等功能。
图1 系统主电路和控制电路框图
主要技术参数
输入电压:DC 12V；
输出电压:AC 220V±5%，50Hz±2%；
额定功率:100W；
保护功能:输入直流极性接反保护，输入欠压保护，输出过流保护。
电路设计
1 主控芯片SG3525A
SG3525A是ST公司生产的脉冲宽度调制器控制集成电路,具有集成基准电压，振荡器同步，软启动时间控制，输
入欠电压锁定等功能。
SG3525A的引脚如图2所示。
图2 SG3525A引脚分布
振荡频率的确定：振荡频率由三个外部元件RT、CT和RD设置，分别接在6、5、7引脚上。
振荡频率为fOSC=1 /CT(0.7RT +3RD)，其中，0.7RTCT为定时电容充电时间，3RDCT为定时电容放电时间。
为了使分频分相电路取得50Hz振荡频率，本设计设定振荡频率为51.2kHz，取CT＝2000pF, RT=10kΩ，RD=922Ω。
输出脉宽的调整：PWM脉冲宽度由引脚9和引脚8中电平较低的一端控制。
芯片内部的误差放大器U1将电压反馈信号与基准电压信号偏差放大后送入比较器U2的反向输入端，比较器正向输入端的输入则来自电容器CT上的锯齿波，两者做比较后输出方波脉冲来控制SG3525A内部输出功放管的占空比（见图3）。
本设计中将8引脚经电容接地，9引脚接DC/DC高压直流电压的反馈电压，由此调整输出直流电压的稳定。
图3中，U1为SG3525A 中的误差放大器，1、2、9分别为芯片管脚，R1～R7、C1、C2均为外接电阻电容。
SG3525A的16引脚输出5V 参考电压。
电阻R3、R4及U1构成反比例运算器，R4/R3为其静态放大倍数，其值越大控制精度越高。
但放大倍数太大将引起振荡，因此引入C1和R5使误差放大器成为不完全比例积分控制器，此时静态误差放大倍数不变，动态误差放大倍数减小，既不影响控制精度，又避免过冲引起振荡。
图3 输出直流高压调节原理图
脉冲的关断：当10引脚加上高电平时，实现对输出脉冲的封锁。
本设计使用该项功能实现输出过流过压、输入欠
压的保护。
2 分频分相电路
由14级串行二进制计数/分配器CD4020B构成分频电路，分频信号来自SG3525A的振荡器输出端引脚4。
图4中的A、B、C分别代表振荡器脉冲经8、9、10级分频后的波形，其频率分别为fA=fOSC/28, fB=fOSC/29, fC=fOS C/210。
分相电路由单片两输入端四与非门CD4011BC及外围器件组成，将信号ABC逻辑组合成逆变桥所需要的驱动脉冲(A+B)C与(A+B)C信号。
该驱动信号具有共同死区，信号频率约为50Hz。
图4 分频分相波形图
3 保护电路
①输入欠压保护
如图5所示，D1为蓄电池极性反接保护。
SG3525A的引脚16输出参考电压5V,取R3＝R4=10kΩ。
在正常情况下，U1的反相输入端电压大于正向输入端电压，U1输出低电平，二极管D1、D2截止。
当蓄电池电压低于10V时，比较器U1开始工作，输出由低电平变为高电平，D2、D3导通，并把同相输入端电位提升为高电平，使得U1一直稳定输出高电平，向SG3525A的引脚10输出关断信号。
图5 输入欠压保护电路
②输出电流过载保护
如图6所示，运放U2及外围电阻构成反比例放大器，运放U3及外围电路构成比较器。
图1中的R3为取样电阻，取2.2Ω，2W。
当负载电流增大时，该电阻的压降△U增大。
图6 输出电流过载保护电路
运放U3正向输入端输入电压为：U＋=(1+R2/R1)×(R3/R4)×△U
合理的调整R1、R2、R3、R4的取值，使得当负载电流超过1.5A后，U3的正向输入端电位高于反向输入端，输出高电位，二极管D2、D3导通，并把同相输入端电位提升为高电平，使得U1一直稳定输出高电平，向SG3525
A的10引脚输出关断信号。