Инвертор напряжения что это такое. Инвертор напряжения: принцип работы, виды и применение

Что такое инвертор напряжения. Как работает инвертор. Какие бывают виды инверторов. Где применяются инверторы напряжения. Какие преимущества дает использование инвертора.

Что такое инвертор напряжения и для чего он нужен

Инвертор напряжения — это устройство, преобразующее постоянный ток в переменный. Основное назначение инвертора — обеспечить работу электроприборов от источника постоянного тока, например, аккумулятора.

Инверторы напряжения позволяют:

• Использовать обычные бытовые приборы, рассчитанные на питание от сети 220В, при отсутствии централизованного электроснабжения
• Создавать системы резервного и бесперебойного питания
• Преобразовывать энергию альтернативных источников (солнечных батарей, ветрогенераторов) в стандартное сетевое напряжение

Принцип работы инвертора напряжения

Работа инвертора основана на периодическом переключении источника постоянного напряжения, в результате чего на выходе формируется переменное напряжение. Ключевые этапы работы инвертора:

1. Постоянное напряжение от аккумулятора или другого источника подается на вход инвертора
2. С помощью электронных ключей (транзисторов) это напряжение периодически переключается, меняя полярность
3. Специальная схема управления формирует сигналы для переключения транзисторов с нужной частотой (обычно 50 Гц)
4. На выходе инвертора формируется переменное напряжение заданной частоты
5. При необходимости выходное напряжение фильтруется для получения синусоидальной формы

Основные виды инверторов напряжения

По форме выходного сигнала инверторы делятся на следующие виды:

1. Инверторы с прямоугольным выходным сигналом

Самый простой тип инверторов. Выходное напряжение имеет форму меандра. Подходят для питания несложных электроприборов, но могут вызывать проблемы с чувствительной электроникой.

2. Инверторы с модифицированной синусоидой

Выходной сигнал имеет ступенчатую форму, приближенную к синусоиде. Более универсальны, подходят для большинства бытовых приборов.

3. Инверторы с чистой синусоидой

Формируют идеальную синусоиду на выходе. Подходят для питания любой электроники, в том числе чувствительной. Самые дорогие и сложные.

Где применяются инверторы напряжения

Основные области применения инверторов:

• Системы автономного электроснабжения домов и дач
• Электропитание в автомобилях, катерах, яхтах
• Портативные источники питания
• Системы бесперебойного питания компьютеров и серверов
• Преобразование энергии солнечных батарей и ветрогенераторов
• Частотные преобразователи для управления электродвигателями

Преимущества использования инверторов напряжения

Применение инверторов дает ряд важных преимуществ:

• Возможность использования обычных бытовых приборов при отсутствии сети 220В
• Мобильность — можно использовать электроприборы где угодно
• Защита от перебоев электроснабжения
• Экономия за счет использования альтернативных источников энергии
• Регулирование частоты и напряжения для оптимизации работы оборудования

Как выбрать инвертор напряжения

При выборе инвертора нужно учитывать следующие параметры:

• Входное напряжение (12В, 24В, 48В и т.д.)
• Выходное напряжение и частота (обычно 220В, 50 Гц)
• Выходная мощность — должна соответствовать суммарной мощности подключаемых приборов
• Форма выходного сигнала — зависит от типа нагрузки
• Наличие дополнительных функций (защита от перегрузки, короткого замыкания и т.д.)

Правильно подобранный инвертор обеспечит надежную работу электроприборов в любых условиях.

Особенности работы инверторов в составе систем бесперебойного питания

В системах бесперебойного питания (ИБП) инверторы играют ключевую роль. Основные особенности их работы в ИБП:

• Автоматическое включение при пропадании сетевого напряжения
• Быстрое переключение (единицы миллисекунд) для обеспечения непрерывности питания
• Синхронизация выходного напряжения с сетью для плавного перехода
• Работа в режиме двойного преобразования для стабилизации параметров
• Интеллектуальное управление зарядом аккумуляторов

Благодаря этим особенностям инверторы в составе ИБП обеспечивают надежную защиту ответственного оборудования от проблем с электропитанием.

Инверторы для солнечных электростанций

Солнечные инверторы — специализированный класс устройств для работы с фотоэлектрическими панелями. Их ключевые особенности:

• Отслеживание точки максимальной мощности солнечных панелей
• Широкий диапазон входных напряжений
• Высокий КПД преобразования (до 98%)
• Возможность параллельного подключения для наращивания мощности
• Мониторинг параметров и удаленное управление

Солнечные инверторы позволяют эффективно преобразовывать энергию солнца в стандартное сетевое напряжение для питания дома или выдачи в общую сеть.

Перспективы развития инверторных технологий

Основные направления совершенствования инверторов:

• Повышение КПД и снижение потерь при преобразовании
• Уменьшение массогабаритных показателей
• Расширение функциональности и интеллектуальных возможностей
• Интеграция с системами хранения энергии
• Развитие технологий микроинверторов для солнечных панелей

Развитие инверторных технологий способствует более широкому внедрению альтернативных источников энергии и повышению энергоэффективности.

Что такое инвертор, применение инверторов

Автор:
Сергей Куртов

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 12-10-2022

Рейтинг статьи: (1878)

Содержание

Наш комфорт напрямую зависит от электроэнергии. Лишившись электричества, Вы лишаетесь средств комфорта, досуга, инструментов и прочих, скажем так, радостей жизни, возвращаясь в прошлый век. Многие жители Украины даже не стараются как-то к этому привыкать, используя вспомогательные средства автономного электроснабжения. Вариантов получить электроэнергию при отключении сети или на удалении от нее немало. Наиболее эффективными можно назвать топливные генераторы, которые могут вырабатывать внушительные объемы электроэнергии длительное время, однако и они не всегда подойдут. Во-первых, цена мобильной электростанции не каждому по карману, а во-вторых, далеко не везде есть возможность установить и уж тем более перевозить/переносить целый силовой агрегат, включающий в себя двигатель, альтернатор, бак, раму и прочие комплектующие. Зачастую достаточно простого и компактного устройства — инвертора. Если этот преобразователь не вырабатывает электричество, то для чего он нужен и как он поможет получить электроэнергию для работы электрооборудования? Далее мы рассмотрим принцип действия инвертора и приведем распространенные примеры его применения. Вы же имеете возможность испытать инвертор лично, посетив любой из магазинов «Вольтмаркет», открытых в Киеве, Харькове, Днепре и Одессе, где можно купить товары стабильного электропитания по отличной цене.

Инвертор — что это такое?

Начнем, пожалуй, издалека. Если рассматривать данный термин с точки зрения промышленных реалий, то инвертором называют преобразователь частоты, который служит для управления скоростью вращения электродвигателя путем изменения частоты и напряжения. С точки зрения электротехники, в свою очередь, инвертор — это лишь одно из звеньев вышеупомянутого преобразователя частоты, которое отвечает за преобразование постоянного тока в переменный.

Инверторы могут быть реализованы с применением различных схем, которые определяют основные технико-эксплуатационные характеристики прибора, однако чаще всего применяется схема на силовых IGBT-транзисторах с использованием широтно-импульсной модуляции. Вникать в способы получения переменного тока из постоянного не будем, так как конечному пользователю важен результат, когда как реализация значения не имеет. Эдакая инкапсуляция.

Так вот, для чего все-таки нужен инвертор? Все просто: для преобразования снимаемого с аккумулятора постоянного тока в переменный. Вы просто подключаете клеммы аккумуляторной батареи к прибору, а тот, в свою очередь, будет выдавать на выходе требуемые 220В. Сразу стоит отметить, что для данных целей лучше всего подходит тяговый гелевый аккумулятор, обладающий превосходным циклическим ресурсом, терпимостью к глубоким разрядам и стойкостью к эксплуатации в неблагоприятных условиях. К слову, в нашем интернет-магазине Вы можете купить отличные тяговые аккумуляторы вместе с интересующим Вас инвертором в несколько кликов с доставкой по всей Украине.

Применение инверторов

Вместо того, чтобы просто перечислять характеристики и разновидности инверторов, мы приведем конкретные примеры выбора подходящего преобразователя для конкретных целей, дабы ответить на вопросы, для чего нужен инвертор и где он применяется.

• Инвертор для котла отопления

Котел отопления является одним из важнейших электроприборов в доме многих жителей Украины, в связи с чем устройства автономного электроснабжения чаще всего приобретаются именно для него, доказательством чему являются многочисленные отзывы покупателей. В случае перебоев электроснабжения Вы просто накидываете клеммы инвертора на аккумулятор, а к его выходу подключаете котел. Нажимаем «включить» — и готово! Инвертор для котла, за исключением определенной мощности, должен соответствовать одному важнейшему условию, а именно — вырабатывать электрический сигнал в форме чистой синусоиды. Модели, выдающие на выходе сигнал ступенчатой формы будут работать неэффективно и могут вовсе не запустить котел. Отличный пример инвертора для котла по доступной цене — Luxeon IPS-600S. Данный преобразователь имеет мощность 300 Вт с допустимыми перегрузками до 600 Вт, что является отличным показателем для обеспечения автономным питанием котла отопления. Устройство очень компактно и его можно брать с собой для любых целей. Особенность этого инвертора — система охлаждения. На силовых компонентах нет радиаторов, их роль играет сам корпус прибора.

• Инвертор для холодильника

Холодильник есть в каждой квартире и каждом доме Украины, обеспечивая длительный срок хранения продуктов. В случае возникновения длительных перебоев питания холодильник начнет размораживаться, чего желательно избежать. Для этого отлично подойдет инвертор для холодильника. Требования, предъявляемые к инвертору для холодильника, те же, что и для котла. Ввиду наличия в конструкции холодильника компрессора, работающего за счет электродвигателя, обязательным условием является питание напряжением чистой синусоидальной формы.

Мощность инвертора для холодильника должна быть порядка полутора киловатт, хотя цифра может меняться как в большую, так и в меньшую сторону в зависимости от модели. Для данных нужд прекрасно подойдет инвертор Luxeon IPS-4000S. Для нагрузки высокой мощности рекомендуем позаботиться об установке емкой аккумуляторной батареи или аккумуляторного блока.

• Инвертор напряжения автомобильный

Если Вы часто путешествуете на автомобиле или просто ездите на природу, наверняка у Вас возникали ситуации, когда появляется серьезная нужда в розетке, которую на природе или в дороге просто не найти. Есть простое и доступное решение в виде автомобильного инвертора. Требований к форме выходного сигнала у автомобильного инвертора нет, так как обычно подключаемая в поездке нагрузка не отличается чувствительностью (к примеру, зарядка портативной техники). Главное требование — это наличие специального разъема для подключения к прикуривателю. Отличным примером инвертора для автомобиля являются Luxeon IPS-300M.

Данный преобразователь поможет разнообразить отдых и сделать его более комфортным. Обязательно следите за уровнем заряда аккумуляторной батареи и, в случае необходимости, заводите мотор. Так у Вас получается импровизированный топливный генератор.

Все вышеперечисленные инверторы имели один важный нюанс работы: они функционируют только вручную. Понадобилось автономное электроснабжение? Будьте добры потребителя включить в выходную розетку инвертора и накинуть входные клеммы на аккумулятор. После работы аккумуляторную батарею следует зарядить зарядным устройством, которое, напомним, можно также купить в нашем интернет-магазине с доставкой в Киев, Харьков, Днепр, Одессу и другие города Украины. Существует отдельная группа инверторов, которые не нуждаются во вмешательстве человека и работают в автоматическим режиме, являясь прекрасным вариантом для электроснабжения групп потребителей различных типов.

• Автономные инверторы

Данные инверторы радикально отличаются от обыкновенных, рассмотренных ранее. Автономный инвертор представляет собой комплекс функциональных узлов, совместная работа которых обеспечивает полную автоматизацию. Данный класс легче рассматривать на примере отдельно взятой модели, так как радикальных различий кроме показателей мощности и вытекающих из этого других характеристик нет. Возьмем автономный инвертор Леотон XT30-24. Сразу обратим внимание на способ подключения инвертора. Теперь это входные клеммы, выходные клеммы и клеммы аккумулятора. Никаких розеток. Это значит, что прибор устанавливается стационарно, подключается к сети и ждет ввода в работу. Когда сеть работает нормально, данный инвертор от Леотон, как и другие аналоги от этого производителя, находится в дежурном режиме и, при необходимости, пополняет заряд аккумулятора встроенным зарядным устройством, поддерживающим правильную трехстадийную технологию. Питание на потребителя идет от сети в транзитном режиме. При падении сетевого напряжения ниже 150В инвертор автоматически отключает потребителя от сети и переключает его в цепь преобразователя, получающего питание от аккумуляторного блока напряжением 24В, который может состоять из двух 12-вольтовых батарей, соединенных последовательно, либо из одной 24-вольтовой, в зависимости от Ваших предпочтений.

На выходе преобразователя выдаются 220В чистой синусоидальной формы, пригодные для работы потребителей любой степени чувствительности. Инвертор находится в данном режиме работы до тех пор, пока параметры сети не восстановятся. Переключение между режимами происходит так быстро, что электрооборудование этого попросту не почувствует. Таким образом, автономные инверторы могут применяться для обеспечения защиты и автономной работы самых различных потребителей, позволяя, при этом, не прерывать работу в момент отключения электроснабжения. Такой принцип работы, свойственный для автономных инверторов, называется off-line. Также среди особенностей инвертора Леотон XT30-24 можно упомянуть сквозной ноль, который позволяет прибору работать с фазозависимыми котлами отопления.

Резюмируя, снова коснемся вопроса: так для чего нужен инвертор? Мы рассмотрели различные варианты инверторов и сферы их применения, и убедились, что можно подобрать инвертор практически для любых потребителей, где мощность нагрузки варьируется от нескольких сотен ватт до более чем пяти киловатт. Важно лишь ответственно подойти к выбору подходящей модели и позаботиться об источнике питания, то есть об АКБ. Мы предлагаем по выгодным ценам качественные инверторы и огромный выбор тяговых гелевых аккумуляторных батарей для них, которые можно испытать в магазинах «Вольтмаркет» в Киеве, Харькове, Днепре и Одессе, а также купить по заманчивой цене с быстрой курьерской доставкой в любой город Украины. При возникновении вопросов касательно выбора инвертора, обращайтесь к нашим специалистам любым удобным для Вас способом.

Инверторы напряжения | это… Что такое Инверторы напряжения?

Инверторы напряжения — инвертором напряжения (по зарубежной терминологии DC/AC converter) называют устройство, преобразующие электрическую энергию источника напряжения постоянного тока в электрическую энергию переменного тока.

• Инверторы напряжения (ИН) могут применяться в виде отдельного законченного устройства или входить в состав источников и систем бесперебойного питания аппаратуры электрической энергией переменного тока. ^[1][2] Потребность в таких устройствах связана с широким внедрением в различных отраслях промышленности и бизнесе компьютерных технологий.^[3][4][5] При этом недостаточная надежность сетей переменного тока является основным источником нарушения технологического цикла производственных процессов и связана с большими экономическими рисками. По оценкам специалистов ущерб от «перебоя» электрической энергии в течение одного часа в таких сферах, как финансы (брокерские операции, продажа кредитных карточек), медиа-услуги, исчисляются сотнями тысяч долларов.^[6][7]

Содержание 1 Свойства инверторов 2 Работа инвертора 3 Методы технической реализации инверторов и особенности их работы 4 Типовые схемы инверторов напряжения 5 Принцип построения инверторов 6 Примечания 7 См. также 8 Литература 9 Ссылки

Свойства инверторов

• Инверторы напряжения позволяют устранить или по крайней мере ослабить зависимость работы информационных систем от качества сетей переменного тока.

Например, в персональных компьютерах, информационных центрах на базе ПК при внезапном отказе сети с помощью резервной аккумуляторной батареи и инвертора можно обеспечить работу компьютеров для корректного завершения решаемых задач.

В более сложных ответственных системах инверторные устройства могут работать в длительном контролируемом режиме параллельно с сетью или независимо от нее.^[8][9]

• Кроме «самостоятельных» приложений, где инвертор выступает в качестве источника питания потребителей переменного тока, широкое развитие получили технологии преобразования энергии, где инвертор является промежуточным звеном в цепочке преобразователей.

Принципиальной особенностью инверторов напряжения для таких приложений является высокая частота преобразования (десятки-сотни килогерц). Для эффективного преобразования энергии на высокой частоте требуется более совершенная элементарная база (полупроводниковые ключи, магнитные материалы, специализированные контроллеры).

• Как и любое другое силовое устройство, инвертор должен иметь высокий КПД, обладать высокой надежностью и иметь приемлемые массо-габаритные характеристики.^[10][11]

Кроме того, ИН длжен иметь допустимый уровень высших гармонических составляющих в кривой выходного напряжения (допустимое значение коэффициентов гармоник) и не создавать при работе недопустимый для других потребителей уровень пульсации на зажимах источника энергии.

Работа инвертора

Работа инвертора напряжения (ИН) основана на переключении источника постоянного напряжения с целью периодического изменения полярности напряжения на зажимах нагрузки. Частота переключения «задается» сигналами управления, формируемыми управляющей схемой (контроллером). Контроллер также может решать дополнительные задачи:

1. регулирование напряжения;
2. синхронизация частоты переключения ключей;
3. защитой их от перегрузок; и др.

Методы технической реализации инверторов и особенности их работы

1. Ключи инвертора должны быть управляемыми (включаются и выключаются по сигналу управления), а также обладать свойством двухсторонней проводимости тока.^[12] Как правило такие ключи получают шунтированием транзисторов обратными диодами. Исключение составляют полевые транзисторы, в которых такой диод является внутренним элементом его полупроводниковой структуры.
2. Регулирование выходного напряжения инверторов достигается изменением площади импульса полуволны. Наиболее простое регулирование достигается регулирование длительности (шины) импульса полуволны. Такой способ является простейшим вариантом метода широтно-импульсной модуляции сигналов (ШИМ).
3. Нарушение симметрии полуволн выходного напряжения порождает побочные продукты преобразования с частотой ниже основной, включая возможность появления постоянной составляющей напряжения, недопустимой для цепей, содержащих трансформаторы.
4. Для получения управляемых режимов работы инвертора, ключи инвертора и алгоритм управления ключами должны обеспечить последовательную смену структур силовой цепи, называемых прямой, коротко замкнутой и инверсной.
5. Мгновенная мощность потребителя пульсирует с удвоенной частотой. Первичный источник питания должен допускать работу с пульсирующими и даже изменяющими знак токами потребления. Переменные составляющие первичного тока определяют уровень помех на зажимах источника питания.

Типовые схемы инверторов напряжения

Существуют большое число вариантов построения схем инверторов.^[13][14] Исторически первыми были механические инверторы, которые в эпоху развития полупроводниковых технологий заменили более технологичные инверторы на базе полупроводниковых элементов, и цифровые инверторы напряжения. Но все же, как правило, выделяют три основные схемы инверторов напряжения:

• Мостовой ИН без трансформатора

Мостовой ИН без трансформатора

Область применения: устройства бесперебойного питания мощностью более 500 ВА, установки с высоким значением энергии (220. .360 В).

• С нулевым выводом трансформатора

Инвертор напряжения с нулевым выводом трансформатора

Область применения: Устройства бесперебойного питания компьютеров мощностью (250.. 500 ВА), при низком значении напряжения (12..24 В), преобразователи напряжения для подвижных систем радиосвязи.

• Мостовая схема с трансформатором

Мостовой инвертор напряжения с трансформатором

Область применения: Устройства бесперебойного питания ответственных потребителей с широким диапазоном мощностей: единицы — десятки кВА.^[15]

Принцип построения инверторов

• Инверторы с прямоугольной формой выходного напряжения

Преобразование постоянного напряжения первичного источника в переменное достигается с помощью группы ключей, периодически коммутируемых таким образом, чтобы получить знакопеременное напряжение на зажимах нагрузки и обеспечить контролируемый режим циркуляции в цепи реактивной энергии. В таких режимах гарантируется пропорциональность выходного напряжения. В зависимости от конструктивного исполнения модуля переключения (модуля силовых ключей инвертора) и алгоритма формирования управляющих воздействий, таким фактором могут быть относительная длительность импульсов управления ключами или фазовый сдвиг сигналов управления противофазных групп ключей. В случае неконтролируемых режимов циркуляции реактивной энергии реакция потребителя с реактивными составляющими нагрузки влияет на форму напряжения и его выходную величину.^[16][17]

• Инверторы напряжения со ступенчатой формой кривой выходного напряжения

Принцип построения такого инвертора заключается в том, что при помощи предварительного высокочастотного преобразования формируются однополярные ступенчатые кривые напряжения, приближающиеся по форме к однополярной синусоидальной кривой с периодом, равным половине периода изменения выходного напряжения инвертора. Затем с помощью, как правило, мостового инвертора однополярные ступенчатые кривые напряжения преобразуются в разнополярную кривую выходного напряжения инвертора.

• Инверторы с синусоидальной формой выходного напряжения

Принцип построения такого инвертора заключается в том, что при помощи предварительного высокочастотного преобразования получают напряжение постоянного тока, значение которого близко к амплитудному значению синусоидального выходного напряжения инвертора. Затем это напряжение постоянного тока с помощью, как правило, мостового инвертора преобразуется в переменное напряжение по форме, близкое к синусоидальному, за счет применении соответствующих принципов управления транзисторами этого мостового инвертора (принципы так называемой «многократной широтно-импульсной модуляции»).^[18][19] Идея этой «многократной» ШИМ заключается в том, что на интервале каждого полупериода выходного напряжения инвертора соответствующая пара транзисторов мостового инвертора коммутируется на высокой частоте (многократно) при широтно-импульсном управлении. Причем длительность этих высокочастотных импульсов коммутации изменяется по синусоидальному закону . Затем с помощью высокочастотного фильтра нижних частот выделяется синусоидальная составляющая выходного напряжения инвертора.^[16]

• Инверторы напряжения с самовозбуждением

Инверторы с самовозбуждением (автогенераторы) относятся к числу простейших устройств преобразования энергии постоянного тока. Относительная простота технических решений или достаточно высокой энергетической эффективности привело к их широкому применению в маломощных источниках питания в системах промышленной автоматики и генерировании сигналов прямоугольной формы, особенно в тех приложениях, где отсутствует необходимость в управлении процессом передачи энергии. В этих инверторах используется положительная обратная связь, обеспечивающая их работу в режиме устойчивых автоколебаний, а переключение транзисторов осуществляется за счет насыщения материала магнитопровода трансформатора. ^[20][21] В связи со способом переключения транзисторов, с помощью насыщения материала магнитопровода трансформатора, выделяют недостаток схем инверторов, а именно низкий КПД, что объясняется большими потерями в транзисторах. Поэтому такие инверторы применяются при частотах не более 10 кГц и выходной мощности до 10 Вт. При существенных перегрузках и коротких замыканиях в нагрузке в любом из инверторов с самовозбуждением происходит срыв автоколебаний (все транзисторы переходят в закрытое состояние).

Примечания

1. ↑ Luo, Fang Lin & Ye, Hong (2004), «Advanced DC/DC Converters», CRC Press, ISBN 0-8493-1956-0 
2. ↑ Luo, Fang Lin; Ye, Hong & Rashid, Muhammad H. (2005), «Power Digital Power Electronics and Applications», Elsevier, ISBN 0-12-088757-6 
3. ↑ Pressman 1998, p. 306
4. ↑ DC Power Production, Delivery and Utilization, An EPRI White Paper (PDF). Архивировано из первоисточника 19 сентября 2012. Page 9 080317 mydocs.epri.com
5. ↑ DC-DC CONVERTERS: A PRIMER. Архивировано из первоисточника 19 сентября 2012. 090112 jaycar.com.au Page 4
6. ↑ Electrical Power Quality and Utilisation, Journal Vol. XV, No. 2, 2009: Estimation of Optimum Value of Y-Capacitor for Reducing Emi in Switch Mode Power Supplies
7. ↑ High-efficiency power supplies for home computers and servers. Архивировано из первоисточника 19 сентября 2012.
8. ↑ Maniktala, Sanjaya (2007), «Troubleshooting Switching Power Converters: A Hands-on Guide», Newnes/Elsevier, ISBN 0-7506-8421-6 
9. ↑ Nelson, Carl (1986), «LT1070 design Manual», vol. AN19 publisher= Linear Technology, <http://www.linear.com/docs/4176>  Application Note giving an extensive introduction in Buck, Boost, CUK, Inverter applications. (download as PDF from http://www. linear.com/designtools/app_notes.php)
10. ↑ Irving, Brian T. & Jovanović, Milan M. (2002), «Analysis and Design of Self-Oscillating Flyback Converter», Proc. IEEE Applied Power Electronics Conf. (APEC), сс. 897–903, <http://www.deltartp.com/dpel/dpelconferencepapers/S19P6.pdf>. Проверено 30 сентября 2009. 
11. ↑ Energy Savings Opportunity by Increasing Power Supply Efficiency. Архивировано из первоисточника 19 сентября 2012.
12. ↑ Foutz, Jerrold. Switching-Mode Power Supply Design Tutorial Introduction. Проверено 6 октября 2008.
13. ↑ Switching Regulators for Poets
14. ↑ Переводчик Google
15. ↑ http://www.compeljournal.ru/images/articles/2009_15_6.pdf
16. ↑ ^{1 2} MIT open-courseware, Power Electronics, Spring 2007
17. ↑ Switch Mode Power Supplies
18. ↑ Pressman, Abraham I. ; Billings, Keith & Morey, Taylor (2009), «Switching Power Supply Design» (Third ed.), McGraw-Hill, ISBN 0-07-148272-5 
19. ↑ Rashid, Muhammad H. (2003), «Power Electronics: Circuits, Devices, and Applications», Prentice Hall, ISBN 0-13-122815-3 
20. ↑ Basso, Christophe (2008), «Switch-Mode Power Supplies: SPICE Simulations and Practical Designs», McGraw-Hill, ISBN 0-07-150858-9 
21. ↑ Erickson, Robert W. & Maksimovic, Dragan (2001), «Fundamentals of Power Electronics» (Second ed.), ISBN 0-7923-7270-0 

См. также

• Инвертор (преобразователь)
• Выпрямитель
• Автогенератор
• Транзистор
• Источник питания
• Источник бесперебойного питания
• Обратноходовый преобразователь
• Импульсный стабилизатор напряжения

Литература

• Бушуев В.М., Деминский В. А., Захаров Л.Ф., Козляев Ю.Д. , Колканов М.Ф. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций. — М.: Горячая линия — Телеком, 2009. — 384 с. — ISBN 978-5-9912-0077-6

• Китаев В.Е., Бокуняев А. А., Колканов М.Ф. Электропитание устройств связи. — М.: Связь, 1975. — 328 с.
• Ирвинг М., Готтлиб Источники питания. Инверторы, конверторы, линейные и импульсные стабилизаторы.. — 2-е изд. — М.: Постмаркет, 2002. — 544 с. — ISBN 5-901095-05-7
• Раймонд Мэк Импульсные источники питания. Теоретические основы проектирования и руководство по практическому применению. — М.: Додэка-ΧΧΙ, 2008. — 272 с. — ISBN 978-5-94120-172-3
• Угрюмов Е. П. Теория и практика эволюционного моделирования. — 2-е изд. — СПб: БХВ-Петербург, 2005. — С. 800. — ISBN 5-94157-397-9
• Вересов Г.П. Электропитание бытовой радиоэлектронной аппаратуры. — М.: Радио и связь, 1983. — 128 с. — 60 000 экз.
• Костиков В.Г. Парфенов Е.М. Шахнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для ВУЗов. — 2. — М.: Горячая линия — Телеком, 2001. — 344 с. — 3000 экз. — ISBN 5-93517-052-3

Ссылки

• http://cxem.net/pitanie/5-88.php
• http://www.cqham.ru/pow2_15.htm
• Мощный инвертор
• http://zpostbox.ru/dc_bridge_circuits.html
• Инвертор — частотный преобразователь
• http://translate.google.ru/translate?hl=ru&langpair=en%7Cru&u=http://elt.ee-oz.com.au/files/archives/UTE99/A2NUEMD/NUE064_Electronic_Power_%26_Control_1_2067.pdf
• http://www.powerstream.com/inFAQ.htm
• http://solar.gwu.edu/index_files/Resources_files/How-Solar-Inverters-Work-With-Solar-Panels.pdf
• Summary Report on the DOE High-tech Inverter Workshop
• http://www.daviddarling.info/encyclopedia/S/AE_synchronous_inverter.html
• http://www.daviddarling.info/encyclopedia/S/AE_synchronous_inverter.html
• A SAFETY STANDARD FOR DISTRIBUTED GENERATION
• http://cxem.net/beginner/beginner60. php
• Полумостовые конверторы с переключением транзисторов при нуле напряжения
• Инвертор нового поколения от компании «Связь инжиниринг»
• Базовые троичные логические элементы. Снижение энергопотребления
• Гибридные электромобили. Изолированный усилитель для измерения напряжения
• http://www.elart.narod.ru/
• DC/DC converter
• Power inverter(DC/AC)
• Двухтактный преобразователь
• Switched-mode power supply
• Повышающий преобразователь
• Solar inverter
• Grid-tie inverter
• http://8800.org.ua/showcategory.php?categoryID=31
• http://www.compeljournal.ru/enews/rubric/power
• http://www.stanki-remont.ru/catalog/cat_140/st_456.phphttp://translate.google.ru/translate?hl=ru&langpair=en%7Cru&u=http://reviews.ebay.co.uk/3-THREE-PHASE-CONVERTERS-INVERTERS-415V-DIGITAL-ROTARY%3Fugid%3D10000000001476333
• http://translate.google.ru/translate?hl=ru&langpair=en%7Cru&u=http://www. pplmotorhomes.com/parts/rv-converters-electrical-batteries-1.htm
• http://translate.google.ru/translate?hl=ru&langpair=en%7Cru&u=http://www.voltageconverters.com/faq.htm
• http://translate.google.ru/translate?hl=ru&langpair=en%7Cru&u=http://www.quasarelectronics.com/power-inverter-faq.htm
• http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=ru&langpair=en%7Cru&rurl=translate.google.ru&u=http://www.exploroz.com/Vehicle/Electrics/Inverters.aspx&usg=ALkJrhgJmBrS8DouxPw52Eixdtl9DVsa_A
• http://www.ti.com/lit/an/snva006b/snva006b.pdf
• http://www.gotopower.com/
• Подробный разбор работы блока питания на ШИМ преобразовании
• Исследование астатического импульсного стабилизатора постоянного напряжения
• http://www.powersupplies.net/
• POWER SUPPLY DESIGN SEMINAR BOOKS ONLINE
• Switching Regulators for Poets

Что такое инвертор? — Sunpower UK

Что такое инвертор?

Инвертор преобразует напряжение постоянного тока в напряжение переменного тока. В большинстве случаев входное постоянное напряжение обычно ниже, а выходное переменное напряжение равно напряжению сети 120 или 240 вольт в зависимости от страны.

Инвертор может быть построен как автономное оборудование для таких приложений, как солнечная энергия, или для работы в качестве резервного источника питания от батарей, которые заряжаются отдельно.

Другая конфигурация — это когда он является частью более крупной цепи, такой как блок питания или ИБП. В этом случае входной постоянный ток инвертора поступает от выпрямленного сетевого переменного тока в блоке питания, либо от выпрямленного переменного тока в ИБП, когда есть питание, и от батарей при сбое питания.

Существуют различные типы инверторов в зависимости от формы импульса переключения. Они имеют различные конфигурации цепей, эффективность, преимущества и недостатки.

Инвертор обеспечивает переменное напряжение от источников питания постоянного тока и полезен для питания электроники и электрического оборудования, рассчитанного на напряжение сети переменного тока. Кроме того, они широко используются в инвертирующих каскадах импульсных источников питания. Схемы классифицируются по технологии переключения и типу переключателя, форме сигнала, частоте и форме выходного сигнала.

Базовый режим инвертора

Основные схемы включают в себя генератор, схему управления, схему управления силовыми устройствами, переключающие устройства и трансформатор.

Преобразование постоянного тока в переменное напряжение достигается путем преобразования энергии, хранящейся в источнике постоянного тока, таком как батарея, или на выходе выпрямителя, в переменное напряжение. Это осуществляется с помощью коммутационных устройств, которые непрерывно включаются и выключаются, а затем повышаются с помощью трансформатора. Хотя есть некоторые конфигурации, в которых трансформатор не используется, они не получили широкого распространения.

Входное напряжение постоянного тока включается и выключается силовыми устройствами, такими как МОП-транзисторы или силовые транзисторы, и импульсами, подаваемыми на первичную сторону трансформатора. Переменное напряжение в первичной обмотке индуцирует переменное напряжение во вторичной обмотке. Трансформатор также работает как усилитель, увеличивая выходное напряжение в соотношении, определяемом коэффициентом трансформации. В большинстве случаев выходное напряжение повышается со стандартных 12 вольт, обеспечиваемых батареями, до 120 вольт или 240 вольт переменного тока.

Три обычно используемых выходных каскада инвертора: двухтактный с трансформатором с центральным отводом, двухтактный полумост или двухтактный полный мост. Двухтактный с центральным отводом наиболее популярен благодаря своей простоте и гарантированным результатам; однако он использует более тяжелый трансформатор и имеет более низкий КПД.

Простой двухтактный инвертор постоянного тока в переменный со схемой трансформатора с центральным отводом показан на рисунке ниже.

Рис. 1. Базовая схема включения инвертора

Выходные сигналы инвертора

Инверторы классифицируются в соответствии с их формами выходных сигналов с тремя распространенными типами: прямоугольная волна, чистая синусоида и модифицированная синусоида.

Прямоугольная волна проста и дешевле, однако имеет низкое качество мощности по сравнению с двумя другими. Модифицированная прямоугольная волна обеспечивает лучшее качество питания (THD ~ 45%) и подходит для большинства электронных устройств. Они имеют прямоугольные импульсы с мертвыми зонами между положительным полупериодом и отрицательным полупериодом (THD около 24%).

Рисунок 2: Модифицированный синусоидальный сигнал

Истинный синусоидальный инвертор имеет наилучшую форму сигнала с самым низким THD около 3%. Однако он является самым дорогим и используется в таких приложениях, как медицинское оборудование, стереосистемы, лазерные принтеры и другие приложения, требующие синусоидальных сигналов. Они также используются в инверторах сетевых связей и оборудовании, подключенном к сети.

Рисунок 3: Чистая синусоида

Приложения

Инверторы используются для различных приложений, от небольших автомобильных адаптеров до бытовых или офисных приложений, а также для больших сетевых систем.

• Источники бесперебойного питания
• В качестве автономных инверторов
• В системах солнечной энергии
• Как строительный блок импульсного источника питания

Инвертор напряжения — что это такое? Для чего это используется?

• Проектирование задач

Войти

Добро пожаловать! Войдите в свою учетную запись

ваше имя пользователя

ваш пароль

Забыли пароль?

Создать учетную запись

Политика конфиденциальности

Регистрация

Добро пожаловать!Зарегистрируйте аккаунт

ваш адрес электронной почты

ваше имя пользователя

Пароль будет отправлен вам по электронной почте.

Политика конфиденциальности

Восстановление пароля

Восстановить пароль

ваш адрес электронной почты

Поиск

Изменено: 9 февраля 2021 г.

Преобразователь напряжения

Артикул категории

Содержание

Инвертор напряжения — это электрическое устройство, которое преобразует постоянный ток (DC), подаваемый на него, в переменный ток (AC). Его задачей является генерация выходного напряжения с регулируемой частотой и среднеквадратичным значением. Инверторы напряжения питаются от источника напряжения с постоянным или регулируемым напряжением (обычно это неуправляемый кремниевый выпрямитель). Блок-схема цепи с инвертором напряжения показана на рис. 1.

Рис. 1. Блок-схема цепи с инвертором напряжения

Конденсатор «С» (обычно емкостью несколько/десятки мФ) должен быть подключен к входным клеммам инвертора, а дроссель «Ld» является дополнительным элементом. Инверторы напряжения делятся на две основные группы:

• Инверторы, формирующие напряжение в виде прямоугольной волны на выходе,
• Инверторы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).

Однофазный инвертор напряжения

Транзисторы настроены на проведение парами: «T1, T4» и «T2, T3».

После выключения пары транзисторов «Т1, Т4» ток приемника закрывается диодом «D3», конденсатором «С» (или источником напряжения) и диодом «D2». Текущее значение приемника стремится к нулю.

Рис. 2. Схема однофазного инвертора напряжения

Напряжение приемника имеет форму прямоугольной формы, а форма тока зависит от характера приемника. Частота изменения напряжения и тока приемника регулируется изменением частоты переключения пар транзисторов.

Рис. 3. Напряжение и ток приемника, питаемого однофазным инвертором напряжения: сплошная линия – «приемник RL», штриховая линия – «приемник L»

Трехфазный инвертор напряжения

Если инвертор генерируют выходное напряжение в виде сигнала прямоугольной формы, каждый из транзисторов активируется для проведения в течение полупериода работы инвертора.

Рис. 4. Схема трехфазного инвертора напряжения

Включение транзисторов «Т3» и «Т5» сдвинуто относительно включения транзистора «Т1» на 120º (2/3π) и угол 240º (4/3π) соответственно.

Включение транзисторов «Т2», «Т4» и «Т6» смещено относительно включения транзисторов «Т1», «Т3» и «Т5» на 180° (полупериода).

Помните! Два транзистора в одной ветви нельзя включать одновременно!

Напряжение Режимы управления инвертором

• Прямоугольный сигнал Режим управления – Чтобы инвертор генерировал прямоугольный сигнал на выходе, каждый транзистор должен быть настроен на проводимость в течение половины периода работы инвертора. При таком способе управления выходное напряжение инвертора (а значит, и ток приемника) характеризуется высоким содержанием высших гармоник, что является недостатком данного типа управления транзисторами. Требуется, чтобы два транзистора не включались одновременно в одной ветви.
• Широтно-импульсная модуляция Режим управления – ШИМ-управление характеризуется гораздо меньшим содержанием высших гармоник, чем прямоугольное управление. Форма выходного напряжения инвертора представляет собой серию прямоугольных импульсов с постоянным значением амплитуды и переменной длительностью импульса.