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逆變器

逆變器(Inverter)又稱變流器、反流器,或稱反用換流器、電壓轉換器,是一個利用高頻電橋電路將直流電變換成交流電的電子元件,其目的與整流器相反。根據逆變器的電路形式與輸出的交流信號,可分為半橋逆變器、全橋逆變器和三相橋式逆變器。

半橋逆變器由兩個開關串聯組成,輸出端位於兩個開關的中點,由上下兩個開關的開通、關斷來決定輸出的電壓。半橋逆變器配合兩個分壓電容,可以輸出雙端之間的高頻交流電。開關旁一般需要並聯續流二極體,以便在感性負載時起到續流作用。半橋逆變器配合正負雙電壓源,可以輸出雙端的完全交流、含有直流分量的交流以及完全直流信號。

全橋逆變器由各含兩個開關的兩個橋臂連接成正方形組成,輸出端的兩端分別位於兩組開關的中點,相當於取兩個半橋的電壓差,因此可以得到正負雙向的交流輸出。全橋逆變器可以不依賴外加器件,僅僅使用單電壓源輸出雙端的完全交流、含有直流分量的交流以及完全直流信號。

三相橋式逆變器類似於全橋逆變器,但它有三個橋臂,輸出端的三端分別位於三組開關的中點,取兩兩之間的電壓差就可以得到三相電所需的三個相電壓。根據三組共六個開關的開通順序,三相橋式逆變器可以得到一組幅值相等、頻率相等、相位相差120°的三相電信號。

逆變器的主要應用有三種:不間斷電源、城市公共運輸系統,和變頻器等。不間斷電源通過有電時將市電整流成直流電存於電容當中,並於停電時將電容當中電能放出並轉換成交流電,為用電器提供一個穩定、一致、可靠的供電系統。

逆變器在其中主要擔任將電容中放出的直流電轉換為交流電的作用,同時對於供電頻率不穩的地區,在有電時也可以將市電整流再逆變,以獲得一個穩定的電源輸入。

為了輸電方便,城市軌道交通列車和公共運輸無軌電車系統一般使用直流供電,但車輛所用電動機大都為三相交流電機,因此必須使用逆變器進行逆變。新型車輛一般使用VVVF變頻器進行變壓變頻調節,以更好地對電機進行控制。

交—直—交變頻器是由一個整流器和一個逆變器組成的,通過將交流電先轉換成為直流電,再轉換成為交流電,以改變其頻率,同時通過對逆變部分開關的控制更好地實現輸出控制,以獲得各種需要的交流電信號輸出,例如變頻式冷氣機。(李思萱)