逆变电源

利用晶闸管电路把直流电转变成交流电,这种对应于整流的逆向过程，定义为逆变。例如：应用晶闸管的电力机车，当下坡时使直流电动机作为发电机制动运行，机车的位能转变成电能，反送到交流电网中去。又如运转着的直流电动机，要使它迅速制动，也可让电动机作发电机运行，把电动机的动能转变为电能，反送到电网中去。

中文名：逆变电源

外文名：Inverterpowersupply

别名：逆变器

功能：把直流电变成交流电供给设备使用

1、工作原理

把直流电逆变成交流电的电路称为逆变电路。在特定场合下，同一套晶闸管变流电路既可作整流，又能作逆变。

变流器工作在逆变状态时，如果把变流器的交流侧接到交流电源上，把直流电逆变为同频率的交流电反送到电网去，叫有源逆变。如果变流器的交流侧不与电网联接，而直接接到负载,即把直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载，则叫无源逆变。交流变频调速就是利用这一原理工作的。有源逆变除用于直流可逆调速系统外，还用于交流饶线转子异步电动机的串级调速和高压直流输电等方面。

2、相对概念

交流电转换为直流电的方法就是整流；而直流电转换为交流电的方法是逆变。

整流，全波整流电路就是利用二极管单向导通的特性，用4个二极管连成一个桥式整流电路，使输入端是交流电流，其波形是正弦波，电流方向是交变的，而输出端波形电流变为同一方向，再经过滤波电路将波形滤掉之后可得到直流电。

3、技术应用

源逆变也有无源逆变。比如说直流电压，经过一个简单的单相H型晶闸管桥，H的横就是那个输出，H的竖线上各有四个晶闸管，编号上12，下34，则分别开通14和23就得到正负相隔的输出电压和电流了。

逆变电源中的脉宽调制技术应用

基本型方波逆变电源电路简单，但输出电压波形的谐波含量过大，亦既THD（电流谐波畸变率）过大；移相多重叠加逆变电源输出电压波形的谐波含量小，亦即THD小，但电路较复杂。而PWM脉宽调制式逆变电源，既有电脑的电路，又可使输出电压波形，因而得到了广泛的应用。

所谓PWM脉宽调制技术（PulseWidthModulation,PWM),是用一种参考波（通常是正弦波，有时也采用梯形波或注入零序谐波的正弦波或方波等）为调制波（ModulatingWave),而以N倍于调制波频率的三角波（有时也用锯齿波）为载波（CarrierWave）进行波形比较，在调制波大于载波的部分产生一组幅值相等，而宽度正比于调制波的矩形脉冲序列用来等效调制波，用开关量取代模拟量，并通过对逆变电源开关管的通/断控制，把直流电变成交流电，这种技术就叫做脉宽控制逆变技术。由于载波三角波（或锯齿波）的上下款度是线性变化的，故这种技术就叫做脉宽控制逆变技术。由于载波三角波（或锯齿波）的上下宽度是线性变化的，故这种调制方式也是线性的，当调制波为正弦波时，输出矩形脉冲序列的脉冲宽度按正弦规律变化，这种调制技术通常又称为正弦脉宽调制（SinusoidaPWM)技术。

4、常见问题

u受到外界干扰

逆变器可能会因使用场合中的一些强电磁波的干扰，如附近的马达、功率变频器、强磁场等。

尽量远离类似上面的设备。

u逆变器没有反应

1．电池和逆变器没有接好，重新接好。

2．电池的极接反了，保险丝熔断。更换保险丝。

u输出电压低

1．过载，负载电流超过标称电流，关掉部分负载重新启动。

2．输入电压太低。确保输入电压在标称电压范围之内。

u低电压报警

1．电池没电了需要充电。

2．电池电压太低或者接触不良，再充电，检查电池端子或者用干布清理端子。

u逆变器无输出

1．电池电压太低，重新充电或者更换电池。

2．负载电流太高，关闭部分负载重新启动逆变器。

3．逆变器过温保护。让逆变器降温一段时间，并放在通风的地方。

4．逆变器启动失败，重新启动。

5．端子接反，保险丝熔断，更换保险丝。

u逆变器不工作

检查电源开关，保险丝和电池连接线或者电烟器。

逆变器无直流输入

此类故障经常发生的原因是蓄电池未正确连接，逆变器的正负极必须与蓄电池正负极连接正确，正极接正极，负极接负极，正确连接后开关合上，基本就可以解决此类故障。

逆变器输入输出保险丝熔断

此类故障一般明显可以看到，只要更换保险丝即可。

蓄电池电压高于额定直流输入电压20%

逆变器有一个工作电压范围，一般为额定直流电压+-10%之间，如若高于此电压，需要更换蓄电池组或者更换逆变器，以防止对机器造成损坏。

蓄电池电压低于额定直流输入电压15%

此类问题主要是由于蓄电池电量不足，只需要给蓄电池组充电即可。

负载功率过大

这类问题主要是前期对负载功率计算不足造成，需要增大逆变器的功率或者减小负载功率即可。

5、用途

逆变电源广泛运用于各类：电力、通讯、工业设备、卫星通信设备、军用车载、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域。

6、种类

逆变电源包括：

电力专用逆变电源

通信专用逆变电源

动力型工频逆变电源

工业正弦波逆变电源

方波逆变电源

7、医用逆变电源的作用和特点

国内的医疗设备大多采用220V市电供电。由于各种不同类型的医疗设备供电需求，使用最多的是集中式供电结构。即由一个集中的电源变换器产生所需各种电压等级的输出电压。由于它成本低廉、效率高、输出电压可调整、输出噪音小、动态响应快等非常适合医疗类设备使用，是医疗类设备目前使用最多的一种供电方式。医疗设备电源方案确定需要考虑下面几个问题。

安全与隔离是普通商用电源与医疗电源的一个重大差别。通常，除了一些实验分析类仪器，医疗设备大多安装在病床或手术台附近，离人和操作者的距离比较近，外壳常常会被触及到。医疗设备内部有各种各样的强，弱电的部件，如果强弱电之间的隔离或者是外壳材料绝缘有问题，就会非常危险。安全测试方面一般医疗设备电源都必须得到UL60601-1、C-UL、EN60601-1等安全认证。输入输出端必须要4，000V以上的隔离电压，而且要求对地漏电流低，符合安规爬电距离要求。而对于强电部分需采用双重绝缘，尤其有可能与设备外壳接触的部分更要加强绝缘设计。

电磁兼容性和抗电磁干扰能力

要为医疗类设备选择或者搭建一个好的供电系统，必须注意提高电源的电磁兼容性和抗电磁干扰能力。主要要从以下几个方面来考虑：设计。PCB的设计和布局，一般的电源中都会包含一些高频信号，PCB上的任何印制线都可以起到天线的作用，印制线的长度和宽度都会影响其阻抗和感抗，从而影响频率响应，及时通过直流信号的印制线也会从临近的印制线耦合到射频信号并引起电路的问题。所以医疗类电源必须选择大品牌，具有很强研发实力的公司的产品，这些产品在设计和生产工艺方面都能保证良好的品质。