逆变器的基本结构及工作原理（逆变器基础知识详细介绍）

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）的设备。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱，录像机、按摩器、风扇、照明等。在国外因汽车的普及率较高外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。通过点烟器输出的车载逆变是 20W 、 40W 、 80W 、 120W 到 150W 功率规格。再大一些功率逆变电源要通过连接线接到电瓶上。把家用电器连接到电源转换器的输出端就能在汽车内使用各种电器。可使用的电器有：手机、笔记本电脑、数码摄像机、照像机、照明灯、电动剃须刀、CD 机、游戏机、掌上电脑、电动工具、车载冰箱及各种旅游、野营、医疗急救电器等。

工作原理

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。 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。

输入接口部分：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，逆变器向负载提供的电流也将不同，DIM值越小，逆变器输出的电流就越大。

电压启动回路：ENB为高电平时， 输出高压去点亮Panel的背光灯灯管。

PWM控制器：有以下几个功能组成：内部参考电压、误差放大器、振荡器和PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出晶体管。

直流变换：由MOS开关管和储能电感组成电压变换电路，输入的脉冲经过推挽放大器放大后驱动MOS管做开关动作，使得直流电压对电感进行充放电，这样电感的另一端就能得到交流电压。

LC振荡及输出回路：保证灯管启动需要的1600V电压，并在灯管启动以后将电压降至800V。

输出电压反馈：当负载工作时，反馈采样电压，起到稳定I逆变器电压输出的作用

作用

逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220v50HZ正弦或方波）。通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱，录像机、按摩器、风扇、照明等。

简单地说，逆变器就是一种将低压（12或24伏或48伏）直流电转变为220伏交流电的电子设备。因为我们通常是将220伏交流电整流变成直流电来使用，而逆变器的作用与此相反，因此而得名。我们处在一个“移动”的时代，移动办公，移动通讯，移动休闲和娱乐。在移动的状态中，人们不但需要由电池或电瓶供给的低压直流电，同时更需要我们在日常环境中不可或缺的220伏交流电，逆变器就可以满足我们的这种需求。

特点

1.转换效率高、启动快；

2.安全性能好：产品具备短路、过载、过/欠电压、超温5种保护功能；

3.物理性能良好：产品采用全铝质外壳，散热性能好，表面硬氧化处理，耐摩擦性能好，并可抗一定外力的挤压或碰击；

4.带负载适应性与稳定性强

工作效率

逆变器在工作时其本身也要消耗一部分电力，因此，它的输入功率要大于它的输出功率。逆变器的效率即是逆变器输出功率与输入功率之比，即逆变器效率为输出功率比上输入功率。如一台逆变器输入了100瓦的直流电，输出了90瓦的交流电，那么，它的效率就是90%。

使用范围

1.使用办公设备（如：电脑、传真机、打印机、扫描仪等）；

2.使用生活电器（如：游戏机、DVD、音响、摄像机、电风扇、照明灯具等）；

3.或需要给电池（手机、电动剃须刀、数码相机、摄像机等电池）充电时；

使用注意

1、直流电压要一致每台逆变器都有接入直流电压数值，如12V，24V等， 要求选择蓄电池电压必须与逆变器直流输入电压一致。例如，12V 逆变器必须选择12V蓄电池。

2、逆变器输出功率必须大于电器的使用功率，特别对于启动时功率大的电器，如冰箱、空调，还要留大些的余量。

3、正、负极必须接正确

逆变器接入的直流电压标有正负极。红色为正极（ ），黑色为负极（—），蓄电池上也同样标有正负极，红色为正极（ ），黑色为负极（—），连接时必须正接正（红接红），负接负（黑接黑）。连接线线径必须足够粗，并且尽可能减少连接线的长度。

4、应放置在通风、干燥的地方，谨防雨淋，并与周围的物体有20cm以上的距离，远离易燃易爆品，切忌在该机上放置或覆盖其它物品，使用环境温度不大于40℃。

5、 充电与逆变不能同时进行。即逆变时不可将充电插头插入逆变输出的电气回路中.

6、两次开机间隔时间不少于5秒（切断输入电源）。

7、请用干布或防静电布擦拭以保持机器整洁。

8、在连接机器的输入输出前，请首先将机器的外壳正确接地。

9、为避免意外，严禁用户打开机箱进行操作和使用。

10、怀疑机器有故障时，请不要继续进行操作和使用， 应及时切断输入和输出，由合格的检修人员或维修单位检查维修。

11、在连接蓄电池时，确认手上没有其它金属物，以免发生蓄电池短路，灼伤人体。

12、使用环境，基于安全和性能的考虑，安装环境应具备以下条件：

1）干燥：不能浸水或淋雨；

2） 阴凉：温度在0℃与40℃之间；

3）通风：保持壳体上5CM内无异物,其它端面通风良好。

13、安装使用方法

1）将转换器开关置于关（OFF）的位置,然后把雪茄头插入车内点烟器插口,确保插到位而接触良好；

2）确认所有电器的功率在G-ICE标称功率以下方可使用,将电器的220V插头直接插入转换器一端的 220V插座内,并确保两个插座所有连接电器的功率之和在G-ICE标称功率以内；

3）开启转换器开关，绿色指示灯亮，表示工作正常。

4）红色指示灯亮，表示因过压/欠压/过载/过温，导致转换器关断。

5）在很多情况下，由于车用点烟器插口输出有限，使得正常使用时转换器报警或关断，这时只要发动车辆或减小用电功率即可恢复正常。

14、注意事项

1）电视机，显示器，电动机等在启动时电量达到峰值， 尽管转换器可以承受标称功率2倍的峰值功率，但有些功率符合要求的电器的峰值功率可能会超过转换器的峰值输出功率，引发过载保护，电流被关断。同时带动多个电器，可能发生这种情况，这时应先关闭电器开关，打开转换器开关，然后逐个打开电器开关，并应最先开启峰值最高的电器。

2）在使用过程中，电瓶电压开始下降，当转换器DC输入端的电压降到10.4-11V时，报警器发出峰鸣声，此时电脑或其它敏感电器应及时关闭，若忽视报警声，转换器将在电压到9.7-10.3V时，自动关断，这样可以避免电瓶被过量放电，电源保护关断后，红色指示灯亮起；

3）应及时启动车辆,给电瓶充电,防止电量衰竭,影响汽车启动和电瓶寿命；

4）尽管转换器没有过压保护功能，输入电压超过16V，仍有可能损坏转换器；

5）连续使用后，壳体表面温度会上升到60℃，注意气流通畅，易受高温影响的物体应远离。

主要分类

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。

按照源流性质

有源逆变器：是使电流电路中的电流，在交流侧与电网连接而不直接接入负载的逆变器；

无源逆变器：使电流电路中的电流，在交流侧不与电网连接而直接接入负载（即把直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载）的逆变器

按并网类型

分为离网型逆变器和并网型逆变器

按拓扑结构

分为两电平逆变器，三电平逆变器，多电平逆变器

按功率等级

分为大功率逆变器，中功率逆变器，小功率逆变器

常见类型

中小功率

中小功率逆变电源是户用独立交流光伏系统中重要的环节之一，其可靠性和效率对推广光伏系统、有效用能、降低系统造价至关重要?因而各国的光伏专家们一直在努力开发适于户用的逆变电源，以促使该行业更好更快地发展。

多重串联型

多重串联型逆变器应用于电动汽车有诸多优点。串联结构输出电压矢量种类大大增加，增强了控制的灵活性，提高了控制的精确性；同时降低了电机中性点电压的波动。逆变器的旁路特点可提高充电和再生制动控制的灵活性。

随着人们对城市环境的日益关切，电动汽车的发展得到了一个难得的机遇。在城市交通中，电动大客车由于载量大，综合效益高，成为优先发展的对象。电动大客车大都采用三相交流电机，由于电机功率大，三相逆变器中的器件需要承受高电压和大电流应力的作用，较高的dv/dt又使电磁辐射严重，并且需要良好的散热。

而采用多重串联型结构的大功率逆变器则降低了单个器件承受的电压应力，降低了对器件的要求；降低了dv/dt值，减少了电磁辐射，器件的发热也大大减少；由于输出电平种类增加，控制性能更好。

多重串联型逆变器适用于大功率的电动汽车驱动系统。采用多重串联型结构，可降低多个蓄电池串联带来的危险，降低器件的开关应力和减少电磁辐射。但需要的电池数增加了2倍。

多重串联型结构输出电压矢量种类大大增加，从而增强了控制的灵活性，提高了控制的精确性；同时降低电机中性点电压的波动。为维持每组蓄电池电量的均衡，在运行时需要确保电池的放电时间一致。通过旁路方式，可灵活地对蓄电池组充电，还可控制再生制动的力矩。

车载

车载逆变器一般使用汽车电瓶或者点烟器供电，先将低压直流电转换为265V左右的直流电，然后将高压的直流电转变为220V、50Hz的交流电。车载逆变器打破了在车内使用电器的诸多局限。车载电源不仅适用于车载系统，只要有DC12V直流电源的场合，都可使用。车载逆变器充分考虑到外部的使用环境，当发生过载或短路现象时将自动保护关机。

车载逆变器的使用方法

1、把车载逆变器插入汽车点烟器插座内，插入时请检查插头与插座之间松紧程度。太松时把插头部的两边弹片张开，然后插入点烟插座内。

2、确认车载逆变器的电源指示灯是否发亮。

3、把要使用的电器的电源插头插入车载电源转换器的插座内。

注意事项：

1、拔下连续使用中的电器插头时，务必先确认使用电器的开关是否已拨在”关”上，然后再拔掉电源插头。

2、更换车载逆变器的保险丝时务必使用同一型号、规格的保险丝，使用指定规格以外的保险丝或金属丝会引起异常过热和火灾。

3、及时清理车载逆变器插头处脏物，以免引起转换器接触不良或异常过热。

4、使用后或不使用车载逆变器时，要从点烟插座上拔下车载逆变器并妥善保管。

车载逆变器的选择

车载逆变器是一种工作在大电流、高频率环境下的电源产品，其潜在故障率相当高。因此，消费者在购买时一定要慎重：

首先，从逆变器输出波形上选，最好不要低于准正弦波；

其次，逆变器要有完备的电路保护功能；

第三，厂家要有良好的售后服务承诺；

第四，电路和产品经过一段时间的考验。

1、选择车载电源除了价格因素外，主要需要考虑的是车载电源对输入电压的要求和输出功率的大小，此外由于各种用电器的功率差别很大，因此要根据使用需求选择车载电源，原则是够用为主。

2、根据使用的电器的种类不同需选择合适的车载电源，对于日常的阻性用电器选择方波、修正波、正弦波的都可以合使用，对于感性的用电器则必须选择正弦波逆变器了。

3、方波/修正波逆变电源不能带感性负载和容性负载，不能带动空调，冰箱，也难以为高质量的音响电视提供电源。严格上讲方波/修正波逆变电源会影响用电器的使用寿命，这些问题在使用正弦波逆变器时不会出现。

4、一般小轿车内的点烟器保险为10A或15A（10A的保险多为老旧车型或原装进口车型的），这说明一般的小轿车内可以使用的车载逆变电源为120W或180W的。如果需要大功率的逆变器（超过180W或200W的）则一定要看一下包装内是否有电瓶夹线，没有电瓶夹线的大功率逆变器在小轿车上使用会有所限制。

5、一般的车载电源在点烟器端都会有保险，汽车用品齐齐网提醒购买时一定需要打开查看一下这个保险与汽车点烟器的保险是不相匹配（理论上要小于或等于点烟器的保险），这样点烟器的保险才能起到作用，反之会使汽车点烟器的保险烧掉，会造成没必要的麻烦。

车载逆变器注意事项

首先，要严格按照用户手册的规定来使用逆变器；

其次，逆变器的输出电压是220伏交流电，而这个220伏电是在一个狭小的空间并处于可移动状态，因此要格外小心。应将其放在较为安全的地方，以防触电。在不使用时，最好切断其输入电源；

第三，不要将逆变器置于太阳直晒或暖风机出口附近。逆变器的工作环境温度不宜超过摄氏40度；

第四，逆变器工作时会发热，因此不要在其附近或上面放置物品；

第五，逆变器怕水，不要使其淋雨或撒上水。

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。而且，你真的那么想把家用空调装车上？？？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。

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