Ⅰ. 什么是逆变器？
逆变器是一种将直流电（蓄电池、蓄电池）进交流电电源采用固定频率和电压或频率调制和电压管理（通常为220V,50Hz正弦波）。它是由半导体功率器件以及驱动器和控制电路为逆变器，创造了新的大功率半导体器件且驱动了控制电路已经得到了微电子和电力电子技术进步的辅助。绝缘门现在经常被用在逆变器，极性晶体管、功率场效应晶体管、MOS控制器晶闸管和智能功率模块都是先进且易于控制的大功率技术的例子。控制电路也从一个模拟集成电路到由单片微处理器或数字信号处理器控制，使逆变器向系统化、全控化、节能化、多功能化方向发展。空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD，笔记本电脑，电视，洗衣机，抽油烟机，冰箱，录像机，按摩器，风扇，照明和其他电子设备使用它。

 

二、逆变器的结构
如图所示，输入电路、主变压器电路、输出电路、辅助电路、控制电路、保护电路组成逆变器的结构：

逆变器的结构

输入电路负责提供所需的直流输入电压；主逆变电路通过半导体开关器件的作用完成逆变程序；这输出电路主要对输出的频率、相位、电压、电流幅值进行补偿和校正交流电控制电路为主逆变电路提供脉冲信号，控制半导体器件的开、关；辅助电路将输入电路的直流电压转换成适合于控制电路操作的直流电压，还包括一系列的检测电路。

 

Ⅲ. 变频器是如何工作的？
该逆变器的工作理念类似于开关电源。它采用振荡芯片或专用电路控制振荡信号的输出，放大后使场效应管连续翻转。调整后的交流特性可以产生与电网相似的正弦波交流。

使用交流负载的独立太阳能系统需要一种称为逆变器的功率测量装置。设定直流电压的大小是选择逆变器时的一个重要考虑因素。逆变器的输出可以分为两种类型：直流输出和交流输出。逆变器被称为直流输出的转换器，因为它将直流电压转换为直流电压，以便它可以提供各种电压的直流负载的运作所需的电压。


一种逆变器

除了输出功率和电压外，交流输出还应考虑波形和频率。注意逆变器的直流电压要求和输入端所能承受的浪涌电压的变化。

功率开关管的栅极驱动电路可由逻辑电路或专用控制芯片、通用单片机或DSP芯片等控制。逆变器输出的电压调节能力成为可能。以桥式逆变器为例，逆变器输出的交流母线的额定电压应比直流母线的额定电压低10%—20%（目的是使其具有一定的稳定性）。

逆变器，然后由脉宽调制提供一个幅度可能在10%到20%之间变化的裕度，从低到高的修改不受限制；只需降低脉宽调制占空比。结果，逆变器的输入直流电压波动范围为-15％至20％。只要设备的耐压允许，它就不受限制。只有适度的输出脉冲宽度需要调整（相当于斩波）。

当电池或太阳能电池输出电压低时，逆变器必须提供一个升压器。在开关电源模式下，电路升压可以提高电压，或者可以利用直流电荷泵的方法来提高电压。逆变器用输出变压器升压，因此逆变器电压与蓄电池或太阳能电池阵列的电压相匹配，逆变器输出较低的交流电压，然后由工频变压器升压后馈入配电线路。

应该记住，无论是变压器还是电子电路升压，都会有一部分能量被浪费掉。最佳的逆变器工作模式时，直流输入电压相匹配的传输线电压和直流电源只经过一层逆变器链接，以尽量减少转换链路损耗。一般来说，变频器的效率大于90%。功率管和变压器的热能是从逆变器环节损失的能量转化而来的。

这种热量对逆变器的运行是不利的，并对设备的安全构成风险。为了除去设备中的热量，必须使用散热器、风扇或其他方式。导通损耗和开关损耗通常是逆变损耗的两个要素。

MOSFET具有很高的开关频率和显著的导通电阻，它所用的逆变器工作在几十到几百千赫的频率；另一方面，IGBT具有很小的导通压降、适中的开关损耗和开关频率。频率范围从几千到几十千赫不等，平均不到十千赫。

开关不太好。在导通过程中电流上升，而管端电压下降。导通损耗发生在电压和电流交叉的时候，关断损耗发生在电压和电流反方向交叉的时候。逆变器损耗降低的首要目标是降低开关损耗。新型共振开关逆变器通过在电压或电流的过零点开启或关闭，减少开关损耗。

单相桥式逆变电路，如图1—2所示，将被用来演示逆变电路（a）的基本操作概念。开关S1～S4由电力电子器件和辅助电路组成，位于电桥电路的四个臂上。


变频器的工作原理

当S1和S4闭合，S2和S3断开时，负载上得到左正、右负正电压Uo，其波形如图1-2所示。(b). 直流电源被转换为交流电源，开关频率被改变，并且输出交流电源的频率被这样改变。

当使用阻性负载时，负载电流io和电压uo的波形和相位相同；当使用阻性和感性负载时，电流基波的相位io滞后于uo的冲击波，两者的波形也不同，如图1- 2（b）所示。如果S1和S4在时间ti之前都闭合，并且uo和io都是正的，并且它们在时间t1断开，并且S2和S3同时闭合，则uo的极性瞬间变为负。

由于负载中存在电感，电流方向不能立即改变；相反，它保持原来的方向。电流通过S2和S3从电源负载传输到电源的正极。当储存在负载中的能量被传送回直流电源时，负载电流逐渐减小。它是温和的，当它在时间t2达到零后，它在另一个方向稳步增加。当S2和S3打开，S1和S4关闭时，场景是相同的。上面的分析是对于理想交换机中一至中四，但实际电路的工作过程比较复杂。

 

Ⅳ. 逆变器的特点
1. 转换效率高，启动速度快；

2. 安全性能好：产品具有短路、过载5种保护功能，过压/欠压，过温；

3. 物理性能好：产品采用全铝外壳，散热性能好，表面硬质氧化处理，耐摩擦性能好，能抵抗来自一定外力的挤压或冲击；

4. 具有负载适应性和稳定性。

 

五、变频器使用注意事项
1. 直流电压应该是一致的

每个逆变器都可以访问直流电压值，如12V、24V等，需要选择的电池电压与逆变器的直流输入电压相匹配。以12V逆变器为例，必须选择12V电池。

2. 逆变器的输出功率必须大于电器所消耗的功率，对于启动时耗电量大的电器，如冰箱和空调，留有较大的裕量。

3. 正负极必须正确连接

与逆变器连接的直流电压标有正负极。红色是正极（+），黑色是负极（-），电池上也标有正极和负极，红色是正极（+），黑色是负极（-），必须接正极（红对红），负极（黑对黑）。连接线的直径必须足够粗，连接线的长度应尽量减少。

4. 应保存在通风干燥处，远离易燃易爆物品，机器上不得放置或覆盖其它物品。外的温度不高于40摄氏度。

5. 不可能同时给一个逆变器充电。也就是说，而逆变器，充电连接器不能插入到逆变器输出的电气电路。

6. 两次重启之间的时间必须至少5秒（切断输入电源）。

7. 要保持机器干净整洁，请用干布或防静电布擦拭干净。

8. 在连接机器的输入和输出之前，请确保机器的外壳已正确接地。

9. 高度禁止用户打开机箱进行操作和使用，以免发生意外。

10. 如果你认为机器有故障，不要运行或使用它，而应尽快关闭输入和输出，并请持证维修人员或维修单位检查和维修。

11. 在连接电池的时候，要确保手上没有其他金属的东西，防止电池短路而灼伤人体。

12. 安装环境应满足以下参数，这些参数是基于安全和性能方面的考虑：

1）保持干燥：避免浸泡在水中或雨水中。

2）阴凉：温度范围为0至40摄氏度。

3）通风设备在外壳5厘米内不要有任何异物，并使另一端面通风。

13. 安装和使用方法

1）关闭开关，然后将雪茄头插入汽车点烟器插座，以确保其到位，并使良好的接触；

2）通过将电器的220V插头直接插入转换器一端的220V插座，并确保两个插座中所有连接电器的功率之和小于G-ICE的标称功率，验证两个插座中所有连接电器的功率之和小于G-ICE的标称功率。小于G-ICE的标称功率。

3）打开变频器开关；绿色指示灯亮，表示变频器工作正常；4）红色指示灯将亮起，表示转换器已关闭，原因是overvoltage/Undervoltage/overload/overtemperature;

5) 在许多情况下，由于汽车点烟器插头的输出受限，转换器在日常使用过程中会报警或关闭。只要汽车启动或耗电量降低，就能恢复正常。

14. 预防措施

1) 启动时，电视机、显示器、电机和其他电子设备达到最大功率。虽然转换器可以抵抗两倍于额定功率的峰值功率，一些符合规格的电器可能具有超过转换器最大输出功率的峰值功率。电流被切断，过载保护装置被触发。可以同时驱动多个电器，这是可能的。此时应关闭电气开关，接通变流器开关，然后从峰值最高的电器开始，逐个接通电气开关。

2) 电池电压在使用过程中开始下降。当转换器的直流输入端电压下降到10.4-11V时，警报会响。电脑，以及任何其他敏感的电器，应该在这个时候关闭。当电压达到9.7-10.3V时，该设备会自动关闭，防止电池过度充电。一旦电源保护关闭，红色指示灯就会亮起。

3) 应及时启动车辆，并对蓄电池进行充电，避免突然停电，影响汽车的启动和蓄电池的使用寿命。

4) 虽然转换器没有过压保护，但如果输入电压超过16V，转换器可能会损坏；5）连续使用后外壳表面温度将升至60°C；注意气流畅通，远离易受高温影响的物体。