564.38K

Category:

electronics

Инверторы

3. Инвертор

Инвертор — устройство для преобразования постоянного тока (DC) в
переменный (AC).
Инвертор, дополненный выпрямителем и сглаживающим фильтром,
называется преобразователем напряжения постоянного тока в напряжение
постоянного тока или конвертором (DC/DC). Преобразователь – это
обобщённое название. Выпрямитель – тоже преобразователь (АС/DC).
3

4. Инвертор

Инвертор тока
Инвертор напряжения
4

5. Инвертор

Инвертор, дополненный выпрямителем и сглаживающим фильтром,
называется преобразователем напряжения постоянного тока в напряжение
постоянного тока или конвертором (DC/DC). Преобразователь – это
обобщённое название. Выпрямитель – тоже преобразователь (АС/DC).
5

6.

Классификация
6

7. Классификация

По форме выходного напряжения
инверторы различают:
• с
прямоугольной
формой
регулируемые;
• с
квазигармоническим
напряжением;
• с гармоническим напряжением;
• однополярной ШИМ (модуляция
по закону синуса);
• двухполярной ШИМ.
7

8. Классификация

По наличию или отсутствию
трансформатора
инверторы
подразделяют:
• с трансформаторным выходом
(используются для управления
электродвигателями
или
исполнительными механизмами,
в
которых
не
требуется
гальваническая развязка сети и
нагрузки или согласования по
уровню напряжения. );
• бестрансформаторные
(используются
для
целей
вторичного электропитания РЭА).
8

9. Классификация

Все инверторы подразделяют на одно- и двухтактные.
В однотактных инверторах за период работы управляемых ключей от сети в
нагрузку передается один импульс тока, в двух тактных – два.
Однотактные инверторы (преобразователи) наиболее просты схемотехнически,
но магнитопроводы трансформаторов в них работают с постоянным
подмагничиванием. Поэтому их используют на мощности десятки ватт. В
двухтактных – трансформатор не подмагничивается и обеспечен непрерывный
отбор мощности от сети, поэтому магнитные элементы здесь компактнее, чем у
однотактных.
9

10. Однотактный инвертор

11. Двухтактный инвертор

После включения питания через резистор R1 протекает ток,
открывающий оба транзистора. Схема симметрична и
коллекторные токи транзисторов равны между собой iK1 =
iK2, ЭДС самоиндукции в обмотках W1 также равны по
величине, но противоположно направлены. Поэтому
коллекторная обмотка в целом нейтральна и в базовой
обмотке ничего не наводится. За счёт тепловых, дробовых
или фликкер-шумов ток одного из транзисторов мгновенно
станет больше. Пусть iK1 > iK2, тогда в базовой обмотке
появится ЭДС, как показано на рис.5.7, под действием
которой VT1 приоткрывается, а VT2 призакрывается, iK1 ещё
больше возрастает, возрастает ЭДС и т.д. протекает
лавинообразный процесс, в результате которого VT1 входит
в насыщение, а VT2 – в состояние отсечки. Рабочая точка
сердечника входит в область насыщения рост тока
прекращается, ЭДС самоиндукции меняет знак на
противоположный, чтобы поддержать падающий ток и
происходит обратный лавинообразный процесс, в
результате которого VT2 входит в насыщение, а VT1 – в
состояние отсечки и так далее.
11

12. Мостовые схемы

К двухтактным относятся также мостовые и полумостовые схемы.
12

13. Классификация

Кроме того, инверторы бывают с самовозбуждением (автогенераторы) и с
независимым возбуждением (усилители мощности).
13

14.

Резонансный инвертор
14

15. Резонансный инвертор

16. Резонансный инвертор

Достоинства резонансных инверторов:
а) уменьшение потерь мощности на коммутацию. Особенно в условиях
большого технологического разброса параметров ключей при этом
обеспечивается так называемая «мягкая» коммутация;
б) снижение уровня высокочастотных помех как излучаемых (радиопомех),
так и распространяемых по проводам (кондуктивных) в питающую сеть и в
нагрузку;
в) отсутствие сквозных токов в двухтактных схемах, что при водит к
повышению надежности.
Недостатки резонансных инверторов:
а) значительное превышение напряжения на реактивных элементах над
напряжением питания из-за явления резонанса;
б) увеличение габаритов сглаживающих фильтров по сравнению с
прямоугольным напряжением;
в) более высокая установочная мощность ключей.
16