逆變器的工作原理
輸入接口部分:
輸入部分有3個(gè)信號(hào),12V直流輸入VIN、工作使能電壓ENB及Panel電流控制信號(hào)DIM。VIN由Adapter提供,ENB電壓由主板上的MCU提供,其值為0或3V,當(dāng)ENB=0時(shí),Inverter不工作,而ENB=3V時(shí),Inverter處于正常工作狀態(tài);
而DIM電壓由主板提供,其變化范圍在0~5V之間,將不同的DIM值反饋給PWM控制器反饋端,Inverter向負(fù)載提供的電流也將不同,DIM值越小,Inverter輸出的電流就越大。
電壓啟動(dòng)回路:
ENB為高電平時(shí),輸出高壓去點(diǎn)亮Panel的背光燈燈管。
PWM控制器:
有以下幾個(gè)功能組成:內(nèi)部參考電壓、誤差放大器、振蕩器和PWM、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、短路保護(hù)、輸出晶體管。
直流變換:
由MOS開關(guān)管和儲(chǔ)能電感組成電壓變換電路,輸入的脈沖經(jīng)過推挽放大器放大后驅(qū)動(dòng)MOS管做開關(guān)動(dòng)作,使得直流電壓對(duì)電感進(jìn)行充放電,這樣電感的另一端就能得到交流電壓。
LC振蕩及輸出回路:
保證燈管啟動(dòng)需要的1600V電壓,并在燈管啟動(dòng)以后將電壓降至800V。
輸出電壓反饋:
當(dāng)負(fù)載工作時(shí),反饋采樣電壓,起到穩(wěn)定Inventer電壓輸出的作用。
其實(shí)可以想象一下了。都有哪些電子元件需要正負(fù)極,電阻,電感一般不需要。二極管一般壞的可能就是被擊穿只要電壓正常一般是沒有問題的,三極管的話是不會(huì)導(dǎo)通的。
穩(wěn)壓管如果正負(fù)接反的話就會(huì)損壞了,但一般有的電路加了保護(hù)就是利用二極管的單向?qū)▉肀Wo(hù)。在就是電容了,電容里有正負(fù)之分的就是電解電容了,如果正負(fù)接反嚴(yán)重的話其外殼發(fā)生爆裂。
主要元件二極管。開關(guān)管振蕩變壓器。取樣。調(diào)寬管。還有振蕩回路電阻電容等參開關(guān)電路原理。
逆變器的主功率元件的選擇至關(guān)重要,目前使用較多的功率元件有達(dá)林頓功率晶體管(BJT),功率場效應(yīng)管(MOSFET),絕緣柵晶體管(IGBT)和可關(guān) 斷晶閘管(GTO)等,
在小容量低壓系統(tǒng)中使用較多的器件為MOSFET,因?yàn)镸OSFET具有較低的通態(tài)壓降和較高的開關(guān)頻率,在高壓大容量系統(tǒng)中一般 均采用IGBT模塊,
這是因?yàn)镸OSFET隨著電壓的升高其通態(tài)電阻也隨之增大,而IGBT在中容量系統(tǒng)中占有較大的優(yōu)勢,而在特大容量(100KVA以 上)系統(tǒng)中,一般均采用GTO作為功率元件 。
大件:場效應(yīng)管或IGBT、變壓器、電容、二極管、比較器以及3525之類的主控。交直交逆變還有整流濾波。
功率大小和精度,關(guān)系著電路的復(fù)雜程度。
IGBT(絕緣柵雙極晶體管)作為新型電力半導(dǎo)體場控自關(guān)斷器件,集功率MOSFET的高速性能與雙極性器件的低電阻于一體,具有輸入阻抗高,電壓控制功耗低,控制電路簡單,耐高壓,承受電流大等特性,在各種電力變換中獲得極廣泛的應(yīng)用。
與此同時(shí),各大半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商不斷開發(fā)IGBT的高耐壓、大電流、高速、低飽和壓降、高可靠性、低成本技術(shù),主要采用1um以下制作工藝,研制開發(fā)取得一些新進(jìn)展。
1、全控型逆變器工作原理
為通常使用的單相輸出的全橋逆變主電路,交流元件采用IGBT管Q11、Q12、Q13、Q14。并由PWM脈寬調(diào)制控制IGBT管的導(dǎo)通或截止。
當(dāng)逆變器電路接上直流電源后,先由Q11、Q14導(dǎo)通,Q1、Q13截止,則電流由直流電源正極輸出,經(jīng)Q11、L或感、變壓器初級(jí)線圈圖1-2,到Q14回到電源負(fù)極。
當(dāng)Q11、Q14截止后,Q12、Q13導(dǎo)通,電流從電源正極經(jīng)Q13、變壓器初級(jí)線圈2-1電感到Q12回到電源負(fù)極。
此時(shí),在變壓器初級(jí)線圈上,已形成正負(fù)交變方波,利用高頻PWM控制,兩對(duì)IGBT管交替重復(fù),在變壓器上產(chǎn)生交流電壓。由于LC交流濾波器作用,使輸出端形成正弦波交流電壓。
當(dāng)Q11、Q14關(guān)斷時(shí),為了釋放儲(chǔ)存能量,在IGBT處并聯(lián)二級(jí)管D11、D12,使能量返回到直流電源中去。
2、半控型逆變器工作原理
半控型逆變器采用晶閘管元件。Th1、Th2為交替工作的晶閘管,設(shè)Th1先觸發(fā)導(dǎo)通,則電流通過變壓器流經(jīng)Th1,同時(shí)由于變壓器的感應(yīng)作用,換向電容器C被充電到大的2倍的電源電壓。
按著Th2被觸發(fā)導(dǎo)通,因Th2的陽極加反向偏壓,Th1截止,返回阻斷狀態(tài)。這樣,Th1與Th2換流,然后電容器C又反極性充電。如此交替觸發(fā)晶閘管,電流交替流向變壓器的初級(jí),在變壓器的次級(jí)得到交流電。
在電路中,電感L可以限制換向電容C的放電電流,延長放電時(shí)間,保證電路關(guān)斷時(shí)間大于晶閘管的關(guān)斷時(shí)間,而不需容量很大的電容器。
D1和D2是2只反饋二極管,可將電感L中的能量釋放,將換向剩余的能量送回電源,完成能量的反饋?zhàn)饔谩?br />
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