UPS电源电力逆变器原理

2020-03-01 16:01:32      点击:

UPS电源电力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.电力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)。应急电源,一般是把直流电瓶逆变成220v交流的。


  什么叫“感性负载”?


  通俗地说,即应用电磁感应原理制作的大功率电器产品,如电动机、压缩机、继电器、日光灯等等。这类产品在启动时需要一个比维持正常运转所需电流大得多(大约在3-7倍)的启动电流。例如,一台在正常运转时耗电150瓦左右的电冰箱,其启动功率可高达1000瓦以上。此外,由于感性负载在接通电源或者断开电源的一瞬间,会产生反电动势电压,这种电压的峰值远远大于逆变器所能承受的电压值,很容易引起电力逆变器的瞬时超载,影响逆变器的使用寿命。因此,这类电器对供电波形的要求较高。


  何谓电力逆变器的效率?


  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。电力逆变器的效率即是逆变器输入功率与输出功率之比。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%。


  什么是电力逆变器,它起什么作用?


  答:简单地说,逆变器就是一种将低压(12或24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,而电力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。


  按输出波形划分,逆变器分为几类?


  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(详细解释见下条)。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,近年来出现了准正弦波(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。


  什么是持续输出功率?什么是峰值输出功率?


  一些使用电动机的电器或工具,如电冰箱、洗衣机、电钻等,在启动的瞬间需要很大的电流来推动,一旦启动成功,则仅需较小的电流来维持其正常运转。因此,对逆变器来说,也就有了持续输出功率和峰值输出功率的概念。持续输出功率即是额定输出功率;一般峰值输出功率为额定输出功率的2倍。必须强调,有些电器,如空调、电冰箱等其启动电流相当于正常工作电流的3-7倍。因此,只有能够满足电器启动峰值功率的电力逆变器才能正常工作。


  应该怎样连接逆变器与电源和负载?


  答:使用150瓦以下的电器可直接将150瓦逆变器插头插至点烟器插座后使用。超过150瓦的逆变器通过鳄鱼夹导线直接接到电瓶上,红线接电瓶正极,黑线接电瓶负极(不可接反,切记!)如果用电地点离电瓶较远,逆变器的连线原则是:逆变器同电瓶的连线应尽可能的短,而220伏交流电的输出线长些无妨。


  如果想较长时间地使用逆变器而不启动发动机,怎么办?


  另备一块同样电压的电瓶,将其正负极分别用足够粗的导线同原车电瓶的正负极连接起来。这样,逆变器的独立使用时间可以大幅度延长。


  使用电力逆变器有何危险性?


  在从汽车电瓶到逆变器输入端这一段导线承载着非常大的电流,如果因为导线的质量低劣、导线过细或负载超标导致铜丝发热甚至最终起火,将酿成很严重的事故。因此,在逆变器的使用过程中,必须严格按照用户手册的规定进行操作。


  准正弦波逆变器可以用于哪些电器?


  准正弦波也分为若干种,从与方波相差无几的方形波到比较接近正弦波的圆角梯形波。我们这里仅讨论方形波,这也是目前大部分市售高频逆变器能够提供的波形。这类准正弦波逆变器可应用于笔记本电脑、电视机、组合式音响、摄像机、数码相机、打印机、各种充电器、掌电上脑、游戏机、影碟机、移动DVD、 家用治疗仪等等,输出功率较大的逆变器还可以应用于小型电热器具如电吹风机、电热杯、厨房电器等等。但对感性负载类电器如电冰箱、电钻等则不宜长时间使用准正弦波逆变器供电。否则,将可能对逆变器和相关电器产品造成损坏或缩短预期使用寿命。如果一定要使用感性负载,建议选用储备功率较大的准正弦波逆变器,如本网站提供的超大峰值功率逆变器。在这里,着重谈一下准正弦波逆变器应用于电视机(传统显示器类)的例子。电视机对逆变器有以下三条要求:首先,电视机在开机时,消磁电路对电能有极大的瞬间需求,因此对电力逆变器的峰值功率要求很高。例如,一台25吋数字彩电,正常工作状态下的功耗约为80瓦,而开机的瞬间功率高达1450瓦。其次,因为电视机的场频等于交流电网频率,逆变器输出交流电的频率必须准确。第三,逆变器不应对电视机产生干扰。即使能满足以上三个条件,电视机在使用准正弦波交流电时,画面仍会有几条固定的干扰纹,色彩也会轻微偏绿(使用老式电视机时,偏色情况比较严重),但其它无异。

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