文档介绍：上海工程技术大学教育研究
2 / 2010
直流转变交流装置逆变器的研究
季
涛
叶鹏杰
王敏明
(上海工程技术大学基础教学学院
上海 201620)

摘
要
本文对直流转变交流装置进行了研究和介绍, 逆变器就是将直流电变为交流电的
电子设备装置。这在目前能源的多元化的时代, 交流用电器占据了主导地位, 因而逆变器起到
了无可代替的地位, 广泛的用于各种变频器, UPS电源, 太阳能发电和风力发电等装置中。

关键词
直流; 交流; 逆变器; 开关器件

我们处在一个
移动的时代, 移动办中需要通过电刷将其转换成交变电流, 或者
公, 移动通讯, 移动休闲和娱乐。在移动的状转换效率不高。因此希望通过研究开发出一
态中, 人们不但需要由电池或电瓶供给的低种新的将直流电转换成交流电的装置, 具有
压直流电, 同时更需要我们在日常环境中不无电刷, 高转化效率等优点。
可或缺的 220伏交流电, 但是随着社会的进目前直流变交流方面的开发和应用甚
步和需求, 太阳能发电的发展以及携带电源少, 因而探讨该种产品的技术可行性与适用
式自行车和轿车的市场需求, 推动了逆变器安全性, 开发和研制一种新型的电流转化装
的产生。用电器是我们日常生活离不开的伙置, 对于建设节约创新型社会具有重大的现
伴, 交流电发展到巅峰状态, 而且有着直流电实意义。
无法媲美的优势, 例如理论上的无损耗变压、
无接触传动等等。一、逆变器的工作原理
首先, 在传动方面, 直流电动机需要电刷
来完成一周期的传动变相, 而交流电动机具逆变器是将直流变为定频定压或调频调
有无电刷、转化效率高等优点。而且功率越压交流电的变换器, 传统方法是利用晶闸管
大, 用电刷的危害也越大, 而且受到用电器本组成的方波逆变电路实现, 但由于其含有较
身的要求, 而且通常使用电刷也对用电器造大成分低次谐波等缺点, 近十余年来, 由于电
成了一定的瞬间大电流的回电损耗。于是, 力电子技术的迅速发展, 全控型快速半导体
设想通过研究开发出一套新的将直流电转换器件 BJT, IGBT, GTO 等的发展和 PWM 的控
成交流电的装置, 可以解决无需电刷的问题。制技术的日趋完善, 使 SPWM 逆变器得以迅
其次, 目前储电设备一般是直流, 而且新速发展并广泛使用。
兴的太阳能电池发电也是直流, 但是很多电直流转变交流, 基本就是人为地形成电
器需要交流电来驱动, 而且直流电降压系统压周期性变化的电路。目前能实现这功能的
需要消耗一定的电能, 交流电变压在理论上设备很多, 大致分为以下三个方面:
是没有能量损耗的, 所以直流电转化为交流 1. 先把直流电源带动直流电动机, 通过
电的应用越来越广。以前的逆变器转化过程机械传动到交流发电机发出交流电这是一种
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比较古老的方法, 也是比较直接的, 成本低,

逆变器中起关键作用的就是开关器件,
易维护是他的特点。在目前有些大功率转换
常见的开关器件有以下几种:
中还在使用, 但是这对直流电机的要求比较
1) 普通晶闸管 SCR, 又称可控硅, 它有
严格, 而且在传动过程中, 摩擦损耗所占的比
三个极: 阳极, 阴极和门极。
率比较大,