逆變器工作原理電路圖

1)要求具有較高的效率

由于目前太陽(yáng)能電池的價(jià)格偏高，為了最大限度的利用太陽(yáng)能電池，提高系統效率，必須設法提高逆變器的效率。

2)要求具有較高的可靠性

目前光伏電站系統主要用于邊遠地區，許多電站無(wú)人值守和維護，這就要求逆變器有合理的電路結構，嚴格的元器件篩選，并要求逆變器具 備各種保護功能，如：輸入直流極性接反保護、交流輸出短路保護、過(guò)熱、過(guò)載保護等。

3)要求輸入電壓有較寬的適應范圍

由于太陽(yáng)能電池的端電壓隨負載和日照強度變化而變化。特別是當蓄電池老化時(shí)其端電壓的變化范圍很大，如12V的蓄電池，其端電壓可能在 10V~16V之間變化，這就要求逆變器在較大的直流輸入電壓范圍內保證正常工作。

逆變器工作原理電路圖分類(lèi)

有關(guān)逆變器分類(lèi)的方法很多，例如：根據逆變器輸出交流電壓的相數，可分為單相逆變器和三相逆變器;根據逆變器使用的半導體器件類(lèi)型不同，又可分為晶體管逆變器、晶閘管逆變器及可關(guān)斷晶閘管逆變器等。根據逆變器線(xiàn)路原理的不同，還可分為自激振蕩型逆變器、階梯波疊加型逆變器和脈寬調制型逆變器等。根據應用在并網(wǎng)系統還是離網(wǎng)系統中又可以分為并網(wǎng)逆變器和離網(wǎng)逆變器。為了便于光電用戶(hù)選用逆變器，這里僅以逆變器適用場(chǎng)合的不同進(jìn)行分類(lèi)。

集中型逆變器

逆變器工作原理，集中逆變技術(shù)是若干個(gè)并行的光伏組串被連到同一臺集中逆變器的直流輸入端，一般功率大的使用三相的IGBT功率模塊，功率較小的使用場(chǎng)效應晶體管，同時(shí)使用DSP轉換控制器來(lái)改善所產(chǎn)出電能的質(zhì)量，使它非常接近于正弦波電流，一般用于大型光伏發(fā)電站(>10kW)的系統中。最大特點(diǎn)是系統的功率高，成本低，但由于不同光伏組串的輸出電壓、電流往往不完全匹配(特別是光伏組串因多云、樹(shù)蔭、污漬等原因被部分遮擋時(shí))，采用集中逆變的 方式會(huì )導致逆變過(guò)程的效率降低和電戶(hù)能的下降。同時(shí)整個(gè)光伏系統的發(fā)電可靠性受某一光伏單元組工作狀態(tài)不 良的影響。最新的研究方向是運用空間矢量的調制控制以及開(kāi)發(fā)新的逆變器的拓撲連接，以獲得部分負載情況下的高效率。

組串型逆變器

逆變器工作原理，組串逆變器是基于模塊化概念基礎上的，每個(gè)光伏組串(1-5kw)通過(guò)一個(gè)逆變器，在直流端具有最大功率峰值跟蹤，在交流端并聯(lián)并網(wǎng)，已成為現在國際市場(chǎng)上最流行的逆變器。

許多大型光伏電廠(chǎng)使用組串逆變器。優(yōu)點(diǎn)是不受組串間模塊差異和遮影的影響，同時(shí)減少了光伏組件最佳工作點(diǎn)與逆變器不匹配的情況，從而增加了發(fā)電量。技術(shù)上的這些優(yōu)勢不僅降低了系統成本，也增加了系統的可靠性。同時(shí)，在組串間引人"主-從"的概念，使得系統在單串電能不能使單個(gè)逆變器工作的情況下，將幾組光伏組串聯(lián)系在一起，讓其中一個(gè)或幾個(gè)工作，從而產(chǎn)出更多的電能。

最新的概念為幾個(gè)逆變器相互組成一個(gè)"團隊"來(lái)代替"主-從"的概念，使得系統的可靠性又進(jìn)了一步。目前，無(wú)變壓器式組串逆變器已占了主導地位。

微型逆變器

逆變器工作原理在傳統的PV系統中，每一路組串型逆變器的直流輸入端，會(huì )由10塊左右光伏電池板串聯(lián)接入。當10塊串聯(lián)的 電池板中，若有一塊不能良好工作，則這一串都會(huì )受到影響。若逆變器多路輸入使用同一個(gè)MPPT，那么各路輸入 也都會(huì )受到影響，大幅降低發(fā)電效率。在實(shí)際應用中，云彩，樹(shù)木，煙囪，動(dòng)物，灰塵，冰雪等各種遮擋因素都會(huì )引起上述因素，情況非常普遍。

而在微型逆變器的PV系統中，每一塊電池板分別接入一臺微型逆變器，當電池 板中有一塊不能良好工作，則只有這一塊都會(huì )受到影響。其他光伏板都將在最佳工作狀態(tài)運行，使得系統總體效率更高，發(fā)電量更大。在實(shí)際應用中，若組串型逆變器出現故障，則會(huì )引起幾千瓦的電池板不能發(fā)揮作用，而微 型逆變器故障造成的影響相當之小。

功率優(yōu)化器

逆變器工作原理，太陽(yáng)能發(fā)電系統加裝功率優(yōu)化器(OptimizEr)可大幅提升轉換效率，并將逆變器(Inverter)功能化繁為簡(jiǎn)降低成本。為實(shí)現智慧型太陽(yáng)能發(fā)電系統，裝置功率優(yōu)化器可確實(shí)讓每一個(gè)太陽(yáng)能電池發(fā)揮最佳效能，并隨時(shí)監控電池耗損狀態(tài)。

功率優(yōu)化器是介于發(fā)電系統與逆變器之間的裝置，主要任務(wù)是替代逆變器原本的最佳功率點(diǎn)追蹤功 能。功率優(yōu)化器藉由將線(xiàn)路簡(jiǎn)化以及單一太陽(yáng)能電池即對應一個(gè)功率優(yōu)化器等方式，以類(lèi)比式進(jìn)行極為快速的最佳功率點(diǎn)追蹤掃描，進(jìn)而讓每一個(gè)太陽(yáng)能電池皆可確實(shí)達到最佳功率點(diǎn)追蹤，除此之外，還能藉置入通訊晶片隨 時(shí)隨地監控電池狀態(tài)，即時(shí)回報問(wèn)題讓相關(guān)人員盡速維修。

介紹兩種比較簡(jiǎn)單的逆變器工作原理電路圖。并附以簡(jiǎn)單的逆變器工作原理電路圖說(shuō)明，有興趣的朋友可以研究下，自已動(dòng)手做一個(gè)逆變器也確實(shí)是一件非常有成就感的事。以一就是一張較常見(jiàn)的逆變器電路圖。

以上是一款較為容易制作的逆變器工作原理電路圖，可以將12V直流電源電壓逆變?yōu)?20V市電電壓，電路由BG2和BG3組成的多諧振蕩器推動(dòng)，再通過(guò)BG1和BG4驅動(dòng)，來(lái)控制BG6和BG7工作。其中振蕩電路由BG5與DW組的穩壓電源供電，這樣可以使輸出頻率比較穩定。在制作時(shí)，變壓器可選有常用雙12V輸出的市電變壓器?？筛鶕枰?，選擇適當的12V蓄電池容量。

以下是一款高效率的正弦波逆變器電器圖，該電路用12V電池供電。先用一片倍壓模塊倍壓為運放供電?？蛇x取ICL7660或MAX1044。運放1產(chǎn)生50Hz正弦波作為基準信號。運放2作為反相器。運放3和運放4作為遲滯比較器。其實(shí)運放3和開(kāi)關(guān)管1構成的是比例開(kāi)關(guān)電源。運放4和開(kāi)關(guān)管2也同樣。它的開(kāi)關(guān)頻率不穩定。在運放1輸出信號為正相時(shí)，運放3和開(kāi)關(guān)管工作。這時(shí)運放2輸出的是負相。這時(shí)運放4的正輸入端的電位(恒為0)總比負輸入端的電位高，所以運放4輸出恒為1，開(kāi)關(guān)管關(guān)閉。在運放1輸出為負相時(shí)，則相反。這就實(shí)現了兩開(kāi)關(guān)管交替工作。

當基準信號比檢測信號，也即是運放3或4的負輸入端的信號比正輸入端的信號高一微小值時(shí)，比較器輸出0，開(kāi)關(guān)管開(kāi)，隨之檢測信號迅速提高，當檢測信號比基準信號高一微小值時(shí)，比較器輸出1，開(kāi)關(guān)管關(guān)。這里要注意的是，在電路翻轉時(shí)比較器有個(gè)正反饋過(guò)程，這是遲滯比較器的特點(diǎn)。比如說(shuō)在基準信號比檢測信號低的前提下，隨著(zhù)它們的差值不斷地靠近，在它們相等的瞬間，基準信號馬上比檢測信號高出一定值。這個(gè)“一定值”影響開(kāi)關(guān)頻率。它越大頻率越低。這里選它為0.1~0.2V。

C3，C4的作用是為了讓頻率較高的開(kāi)關(guān)續流電流通過(guò)，而對頻率較低的50Hz信號產(chǎn)生較大的阻抗。C5由公式：50=算出。L一般為70H，制作時(shí)最好測一下。這樣C為0.15μ左右。R4與R3的比值要嚴格等于0.5，大了波形失真明顯，小了不能起振，但是寧可大一些，不可小。開(kāi)關(guān)管的最大電流為：I==25A。

現有的逆變器，有方波輸出和正弦波輸出兩種。方波輸出的逆變器效率高，對于采用正弦波電源設計的電器來(lái)說(shuō)，除少數電器不適用外大多數電器都可適用，正弦波輸出的逆變器就沒(méi)有這方面的缺點(diǎn)，卻存在效率低的缺點(diǎn)，如何選擇這就需要根據自己的需求了。

逆變器工作原理電路圖

逆變器工作原理，主功率元件的選擇至關(guān)重要，目前使用較多的功率元件有達林頓功率晶體管（BJT），功率場(chǎng)效應管（MOSFET），絕緣柵晶體管（IGBT）和可關(guān) 斷晶閘管（GTO）等，在小容量低壓系統中使用較多的器件為MOSFET，因為MOSFET具有較低的通態(tài)壓降和較高的開(kāi)關(guān)頻率，在高壓大容量系統中一般 均采用IGBT模塊，這是因為MOSFET隨著(zhù)電壓的升高其通態(tài)電阻也隨之增大，而IGBT在中容量系統中占有較大的優(yōu)勢，而在特大容量（100KVA以 上）系統中，一般均采用GTO作為功率元件

大件：場(chǎng)效應管或IGBT、變壓器、電容、二極管、比較器以及3525之類(lèi)的主控。交直交逆變還有整流濾波。

功率大小和精度，關(guān)系著(zhù)電路的復雜程度。

IGBT（絕緣柵雙極晶體管）作為新型電力半導體場(chǎng)控自關(guān)斷器件，集功率MOSFET的高速性能與雙極性器件的低電阻于一體，具有輸入阻抗高，電壓控制功耗低，控制電路簡(jiǎn)單，耐高壓，承受電流大等特性，在各種電力變換中獲得極廣泛的應用。與此同時(shí)，各大半導體生產(chǎn)廠(chǎng)商不斷開(kāi)發(fā)IGBT的高耐壓、大電流、高速、低飽和壓降、高可靠性、低成本技術(shù)，主要采用1um以下制作工藝，研制開(kāi)發(fā)取得一些新進(jìn)展。

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