逆变合闸开关

1、逆变系统合闸控制电路的设计

逆变系统合闸控制电路一般有如下几种形式：

（ 1）串联延时继电器

输入侧用全波不可控整流电路，直流输入线上串接电阻与延时继电器并联器件，合闸前，继电器常开，合闸后，输入电压经过限流电阻为输入滤波电容，充电一段时间后就认为输入滤波电容上已经充满电压，延时继电器闭合，限流电阻短接。

如图1所示，最大合闸浪涌电流为I_p=

式中Rs———输入回路内阻的等效电阻；

U———交流电源电压的有效值。

Rs一般为线路接导线的电阻，数值很小，在合闸瞬间储能电容近似把电源短路，这样大的浪涌电流不仅会引起电源开关触点的熔接，或使输入熔断器熔断，在出现浪涌电流时产生的干扰会给系统控制电路与其他相邻的用电设备带来妨碍；就储能电容器而言，多次反复地经受大电流冲击，性能将会逐渐变化。总之，合闸浪涌电流会引起一系列可靠性方面的问题，必须设法加以抑制。限制合闸浪涌电

流的方法可在储能电容回路中串入电阻R （见图1），

加入 后的合闸电流 I_p=

（ 2）串联可控继电器

输入侧采用全波不可控整流电路，直流输入线上串接电阻与继电器并联，合闸前，继电器常开，合闸后，输入电压经过限流电阻与输入滤波电容充电，控制电路检测高压直流电压，当输入滤波电容上的电压高到一定值时送控制信号，使继电器闭合，限流电阻短接。可以控制逆变器的工作联系，基极驱动脉冲解除封锁，启动功率转换电路。如图2所示，由于继电器闭合时，输入电压与滤波电容上的电压之间还是有一定之差，还存在拉弧现象，继电器触点的寿命还会受影响，所以可用可控硅代替继电器。

（ 3）回路串联晶闸管

电路图如图3所示。

图3中用延时电路来触发晶闸管，当电源闭合之后，储能电容通过电阻R充电。与此同时控制电路电源也加到延时电路上，由于最初电容Cy未充电，Vc=0，因此，比较器N输出电压为负值，晶体管V1不导通，光电耦合器V2不工作，大约经T秒后，电容器Cy充电到电压V1，以后，比较器的输出为正，致使V1、V2导通，晶闸管Vt被触发导通，限流电阻R被短接。延时电路的延时时间一般取储能电容C充电时间常数的3~5倍，此时可以认为储能电容已充电完毕。

（ 4）串联可控继电器限流控制方案的改进

电路的不足之处在于控制方案不太合理，可以对其做如下改进，如图4所示。当输入滤波电容上的电压高到一定值时，U104A输出变低，U104B输出变高，在延时一段时间（ 1~2S），等输入电压与滤波电容上的电压之差消除后，U104C输出变高，控制继电器闭合，然后再延时几十毫秒给继电器触点一个机械动作时间，U104D输出变高，控制逆变电路工作。

以上改进电路有很多优点：

（1）使继电器触点零电流通断，大大提高了继电器的工作寿命；

（2）保证继电器闭合后，逆变电路才工作；

（3）保证在整个合闸过程中限制输入电流，没有冲击。

逆变功率转换电路的工作方式分两大类：PFM和PWM方式，这两种控制方式的基本点都是由一个可变的电平信号Vc来控制开关管导通时间的。

由以上分析我们可设计一个电路，使其在接到启动命令后便产生一个从零慢慢上升的电平，最后达到所需要的值，这就是一种软启动的控制电路，如图5所示。

在各种各样的 和双零开关集成控制芯片中，一般都设计有软启动控制电路，其外围电路非常简单，一般在设置端对地加一只电容即可。

通过以上的分析和探讨，使我们在设计逆变系统或装置时，能充分考虑合闸控制和软启动电路，通过优化设计合闸控制和软启动电路方案，对改变逆变系统或装置的性能提供一些方案。

几乎所有的逆变系统或装置都存在合闸和启动的问题，具体说就是以下几个方面：

（1 ）在合闸前，高压直流侧的滤波电容上的电压为零，若直接合闸，输入电压加在很小的输入滤波电容上，对于没有输入滤波电感的逆变系统或装置，则相当于输入短路，输入冲击电流很大。所以要有合闸控制电路以限制合闸输入侧的冲击电流。

（2 ）在逆变电路启动工作前，对直流输出的逆变或电源变换装置来说，输出滤波电容上的电压一般为零。对变频器来说，电机负载一般是不转的。如果按正常开关的开关工作状态启动逆变电路工作，就会造成过流，所以在启动过程中，要控制开关管的导通时间，必须从零慢慢增加，这就是软启动电路要完成的工作。

（3 ）合闸控制和软启动电路的工作好坏，直接影响着逆变系统的技术指标、使用性能和工作可靠性。逆变系统或装置合闸控制和软启动的意义就在于通过优化设计合闸控制和软启动方案，改善合闸和启动几个方面的性能和指标。

高频逆变器通过高频dc/dc变换技术，将低压直流电逆变为高频低压交流电，然后经过高频变压器升压后，再经过高频整流滤波电路整流成通常均在300v以上的高压直流电，最后通过工频逆变电路得到220v工频交流电供负载使用。 　分为：方波逆变器和阶梯波逆变器。 　高频逆变器的优缺点：高频逆变器采用的是体积较小，重量较轻的高频磁芯材料，以此来大大提高电路的功率密度，使得逆变电源的空载损耗很小，逆变效率得到了提高。通常高频逆变器峰值转换效率达到90%以上。但是它也有显著的缺点，即高频逆变器不能接满负荷的感性负载，而且它的过载能力较差。2100433B

介绍了正弦波逆变器技术，阐述了正弦波逆变器发展中典型逆变方式的工作原理，以及典型逆变电路的工作过程。内容包括:逆变器主电路的基本形式，如电压型电流型...

逆变器按波弦性质

主要分两类，一类是正弦波逆变器，另一类是方波逆变器。

正弦波逆变器输出的是同我们日常使用的电网一样甚至更好的正弦波交流电，因为它不存在电网中的电磁污染。

方波逆变器输出的则是质量较差的方波交流电，其正向最大值到负向最大值几乎在同时产生，这样，对负载和逆变器本身造成剧烈的不稳定影响。同时，其负载能力差，仅为额定负载的40－60%，不能带感性负载。如所带的负载过大，方波电流中包含的三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，出现了准正弦波（或称改良正弦波、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。

总括来说，正弦波逆变器提供高质量的交流电，能够带动任何种类的负载，但技术要求和成本均高。准正弦波逆变器可以满足我们大部分的用电需求，效率高，噪音小，售价适中，因而成为市场中的主流产品。方波逆变器的制作采用简易的多谐振荡器，其技术属于50年代的水平，将逐渐退出市场。

逆变器根据发电源的不同，分为煤电逆变器，太阳能逆变器，风能逆变器，核能逆变器。根据用途不同，分为独立控制逆变器，并网逆变器。

世界上太阳能逆变器，欧美效率较高，欧洲标准是97.2%，但价格较为昂贵，国内其他的逆变器效率都在90%以下，但价格比进口要便宜很多。

除了功率，波形以外，选择逆变器的效率也非常重要，效率越高则在逆变器身上浪费的电能就少，用于电器的电能就更多，特别是当你使用小功率系统时这一点的重要性更明显。

逆变器应用领域

1、汽车上的逆变器所获得的220V电，是220V 50HZ，高档点的是正弦波的，便宜的一般是方波的。

正弦波的那种和接插座上用的电，是一样的，而方波的其实也可以用，只不过如果用风扇等有电机的设备，会有一些噪音，之所以用方波，就是因为这种调制方式成本比较低。一般，车载的这个逆变器，功率最大不过500瓦，空调一般都700多瓦。汽车里的空调，包括那些大客车，都是让引擎直接驱动压缩机的，不是用电的，如果中间多一个电的转换过程，损耗就更大了。而且也不好装，还不如用汽车空调。

2、接笔记本，电视，碟机之类的东西，只要在他的额定功率下使用，都没问题 但是需要注意 他是接在汽车蓄电池上的，虽然他一般都是11V就自动保护断电，避免电压过低导致车无法启动，但是还是不适宜在引擎不运转的情况下用，所以如果用负载比较大，还是建议启动引擎。如果是给手机充电道没什么问题。

3、电动车上，有一个叫DC-DC的模块，他也叫 直流转换器 ，这个模块输入48V，输出12V，那么你只要购买一个12V输入的车载逆变器就可以使用。当然若你能买到48V输入的逆变器更好，但估计很难买到 而且，这个模块一般只能提供5A电流，最多不过10A，而且车灯什么的也要用，所以很容易过载。

建议：如果可以，多买一个 直流转换器，这个转换器专门给你那逆变器供电，然后如果直流转换器只能提供5A，那么逆变器输入就应当小于5A，否则可能会损坏那模块， 当然有一些直流转换器电流是很大的，如果修车的地方没有，可以到一些电器店或叫他们修理的给你进一个大电流的，或者多个直流转换器并联也可以，总之，不要让他过载就可以 。

4、城市轨道车辆上有一种vvvf牵引逆变器，用于变频变压，在列车牵引时将高压（一般为dc750V或DC1500V）变为频率和电压可调的三相电供给牵引电动动机使用，在制动时可以把列车惯性带动牵引电机旋转发出的三相电能转换为直流电反馈回电网或通过能量消耗模块消耗掉。

逆变器在通信领域的主要应用在于：

• 为直流电源提供交流辅助电源。

有些维护工具需要交流电源，直流电源无法提供交流电源，可借助逆变器提供。

• 为光伏并网电源系统提供DC-AC变换功能。

将太阳能系统产生的直流电逆变为交流电，输入电网。