逆變電源

源逆變也有無源逆變。比如說直流電壓，經(jīng)過一個簡單的單相H型晶閘管橋，H的橫就是那個輸出，H的豎線上各有四個晶閘管，編號上12，下34，則分別開通14和23就得到正負(fù)相隔的輸出電壓和電流了。

逆變電源中的脈寬調(diào)制技術(shù)應(yīng)用

基本型方波逆變電源電路簡單，但輸出電壓波形的諧波含量過大，亦既THD(電流諧波畸變率)過大;移相多重疊加逆變電源輸出電壓波形的諧波含量小，亦即THD小，但電路較復(fù)雜。而PWM脈寬調(diào)制式逆變電源，既有電腦的電路，又可使輸出電壓波形，因而得到了廣泛的應(yīng)用。

所謂PWM脈寬調(diào)制技術(shù)(Pulse Width Modulation,PWM),是用一種參考波(通常是正弦波，有時也采用梯形波或注入零序諧波的正弦波或方波等)為調(diào)制波(Modulating Wave),而以N倍于調(diào)制波頻率的三角波(有時也用鋸齒波)為載波(Carrier Wave)進(jìn)行波形比較，在調(diào)制波大于載波的部分產(chǎn)生一組幅值相等，而寬度正比于調(diào)制波的矩形脈沖序列用來等效調(diào)制波，用開關(guān)量取代模擬量，并通過對逆變電源開關(guān)管的通/斷控制，把直流電變成交流電，這種技術(shù)就叫做脈寬控制逆變技術(shù)。由于載波三角波(或鋸齒波)的上下款度是線性變化的，故這種技術(shù)就叫做脈寬控制逆變技術(shù)。由于載波三角波(或鋸齒波)的上下寬度是線性變化的，故這種調(diào)制方式也是線性的，當(dāng)調(diào)制波為正弦波時，輸出矩形脈沖序列的脈沖寬度按正弦規(guī)律變化，這種調(diào)制技術(shù)通常又稱為正弦脈寬調(diào)制(Sinusoida PWM)技術(shù)。

逆變電源常見問題

u 受到外界干擾

逆變器可能會因使用場合中的一些強(qiáng)電磁波的干擾，如附近的馬達(dá)、功率變頻器、強(qiáng)磁場等。

盡量遠(yuǎn)離類似上面的設(shè)備。

u 逆變器沒有反應(yīng)

1. 電池和逆變器沒有接好，重新接好。

2. 電池的極接反了，保險絲熔斷。更換保險絲。

u 輸出電壓低

1. 過載，負(fù)載電流超過標(biāo)稱電流，關(guān)掉部分負(fù)載重新啟動。

2. 輸入電壓太低。確保輸入電壓在標(biāo)稱電壓范圍之內(nèi)。

u 低電壓報警

1. 電池沒電了需要充電。

2. 電池電壓太低或者接觸不良，再充電，檢查電池端子或者用干布清理端子。

u 逆變器無輸出

1. 電池電壓太低，重新充電或者更換電池。

2. 負(fù)載電流太高，關(guān)閉部分負(fù)載重新啟動逆變器。

3. 逆變器過溫保護(hù)。讓逆變器降溫一段時間，并放在通風(fēng)的地方。

4. 逆變器啟動失敗，重新啟動。

5. 端子接反，保險絲熔斷，更換保險絲。

u 逆變器不工作

檢查電源開關(guān)，保險絲和電池連接線或者電煙器。

逆變器無直流輸入

此類故障經(jīng)常發(fā)生的原因是蓄電池未正確連接，逆變器的正負(fù)極必須與蓄電池正負(fù)極連接正確，正極接正極，負(fù)極接負(fù)極，正確連接后開關(guān)合上，基本就可以解決此類故障。

逆變器輸入輸出保險絲熔斷

此類故障一般明顯可以看到，只要更換保險絲即可。

蓄電池電壓高于額定直流輸入電壓20%

逆變器有一個工作電壓范圍，一般為額定直流電壓+-10%之間，如若高于此電壓，需要更換蓄電池組或者更換逆變器，以防止對機(jī)器造成損壞。

蓄電池電壓低于額定直流輸入電壓15%

此類問題主要是由于蓄電池電量不足，只需要給蓄電池組充電即可。

負(fù)載功率過大

這類問題主要是前期對負(fù)載功率計(jì)算不足造成，需要增大逆變器的功率或者減小負(fù)載功率即可。

利用晶閘管電路把直流電轉(zhuǎn)變成交流電,這種對應(yīng)于整流的逆向過程，定義為逆變。例如:應(yīng)用晶閘管的電力機(jī)車，當(dāng)下坡時使直流電動機(jī)作為發(fā)電機(jī)制動運(yùn)行，機(jī)車的位能轉(zhuǎn)變成電能，反送到交流電網(wǎng)中去。又如運(yùn)轉(zhuǎn)著的直流電動機(jī)，要使它迅速制動，也可讓電動機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，把電動機(jī)的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，反送到電網(wǎng)中去。

交流電轉(zhuǎn)換為直流電的方法就是整流;而直流電轉(zhuǎn)換為交流電的方法是逆變。

整流，全波整流電路就是利用二極管單向?qū)ǖ奶匦裕?個二極管連成一個橋式整流電路(見下圖)，使輸入端是交流電流，其波形是正弦波，電流方向是交變的，而輸出端波形電流變?yōu)橥环较?，再?jīng)過濾波電路將波形濾掉之后可得到直流電。

逆變電源廣泛運(yùn)用于各類:電力、通訊、工業(yè)設(shè)備、衛(wèi)星通信設(shè)備、軍用車載、醫(yī)療救護(hù)車、警車、船舶、太陽能及風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域。

為了抑制開關(guān)電源產(chǎn)生的輻射，消除電磁干擾對醫(yī)療設(shè)備內(nèi)其他電子設(shè)備的影響，最好的辦法就是對電源的磁場進(jìn)行屏蔽，然后將整個屏蔽罩與醫(yī)療設(shè)備的機(jī)殼或地連為一體，這是個事半功倍的辦法。

現(xiàn)階段一般醫(yī)療設(shè)備類電源都需要經(jīng)過FCC-B、CISPR22-B、EN55011550226120461000等電磁兼容性及抗電磁干擾能力測試。選擇完成這些測試的產(chǎn)品不僅能確保不對設(shè)備內(nèi)其它電子元器件產(chǎn)生電磁影響，而且能減少醫(yī)療設(shè)備研發(fā)周期及推向市場前的受檢時間。

尺寸及高功率密度

醫(yī)療類設(shè)備除了向多功能、高檢測和調(diào)整精度方向發(fā)展外，更小尺寸及便于攜帶也是一個發(fā)展方向。這就要求醫(yī)療設(shè)備電源必須在更小的板載面積條件下?lián)碛懈叩墓β瘦敵觥?/p>

市場上的集中式供電電源產(chǎn)品大多是標(biāo)準(zhǔn)輸出，即使有部分電源產(chǎn)品可以通過外接電路的方式進(jìn)行輸出調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍也不大，而且穩(wěn)定性也存在問題。如果碰到了低電壓、大電流或者極高的直流電壓情況該如何處理，當(dāng)然可以采用定制方式，但價格相當(dāng)高，客戶能否接受。

如今醫(yī)療設(shè)備的價格由于競爭的激烈，已經(jīng)逐步透明，特別是一些家用的小型醫(yī)療設(shè)備，價格已經(jīng)非常平民化、大眾化。所以這就要求醫(yī)療設(shè)備的重要組成部分--電源，必須要有有競爭力的價格。

逆變電源包括:

電力專用逆變電源

通信專用逆變電源

動力型工頻逆變電源

工業(yè)正弦波逆變電源

方波逆變電源

醫(yī)用逆變電源的作用和特點(diǎn)

國內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備大多采用220V市電供電。由于各種不同類型的醫(yī)療設(shè)備供電需求，使用最多的是集中式供電結(jié)構(gòu)。即由一個集中的電源變換器產(chǎn)生所需各種電壓等級的輸出電壓。由于它成本低廉、效率高、輸出電壓可調(diào)整、輸出噪音小、動態(tài)響應(yīng)快等非常適合醫(yī)療類設(shè)備使用，是醫(yī)療類設(shè)備目前使用最多的一種供電方式。醫(yī)療設(shè)備電源方案確定需要考慮下面幾個問題。

安全與隔離是普通商用電源與醫(yī)療電源的一個重大差別。通常，除了一些實(shí)驗(yàn)分析類儀器，醫(yī)療設(shè)備大多安裝在病床或手術(shù)臺附近，離人和操作者的距離比較近，外殼常常會被觸及到。醫(yī)療設(shè)備內(nèi)部有各種各樣的強(qiáng)，弱電的部件，如果強(qiáng)弱電之間的隔離或者是外殼材料絕緣有問題，就會非常危險。安全測試方面一般醫(yī)療設(shè)備電源都必須得到UL60601-1、C-UL、EN60601-1等安全認(rèn)證。輸入輸出端必須要4，000V以上的隔離電壓，而且要求對地漏電流低，符合安規(guī)爬電距離要求。而對于強(qiáng)電部分需采用雙重絕緣，尤其有可能與設(shè)備外殼接觸的部分更要加強(qiáng)絕緣設(shè)計(jì)。

電磁兼容性和抗電磁干擾能力

要為醫(yī)療類設(shè)備選擇或者搭建一個好的供電系統(tǒng)，必須注意提高電源的電磁兼容性和抗電磁干擾能力。主要要從以下幾個方面來考慮:設(shè)計(jì)。PCB的設(shè)計(jì)和布局，一般的電源中都會包含一些高頻信號，PCB上的任何印制線都可以起到天線的作用，印制線的長度和寬度都會影響其阻抗和感抗，從而影響頻率響應(yīng)，及時通過直流信號的印制線也會從臨近的印制線耦合到射頻信號并引起電路的問題。所以醫(yī)療類電源必須選擇大品牌，具有很強(qiáng)研發(fā)實(shí)力的公司的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝方面都能保證良好的品質(zhì)。

把直流電逆變成交流電的電路稱為逆變電路。在特定場合下，同一套晶閘管變流電路既可作整流，又能作逆變。

變流器工作在逆變狀態(tài)時，如果把變流器的交流側(cè)接到交流電源上，把直流電逆變?yōu)橥l率的交流電反送到電網(wǎng)去，叫有源逆變。如果變流器的交流側(cè)不與電網(wǎng)聯(lián)接，而直接接到負(fù)載,即把直流電逆變?yōu)槟骋活l率或可調(diào)頻率的交流電供給負(fù)載，則叫無源逆變。交流變頻調(diào)速就是利用這一原理工作的。有源逆變除用于直流可逆調(diào)速系統(tǒng)外，還用于交流饒線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的串級調(diào)速和高壓直流輸電等方面。

逆變電源廣泛運(yùn)用于各類:電力、通訊、工業(yè)設(shè)備、衛(wèi)星通信設(shè)備、軍用車載、醫(yī)療救護(hù)車、警車、船舶、太陽能及風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域。

弧焊逆變電源以其高效率電能轉(zhuǎn)換著稱,隨著功率控制器件向?qū)嵱没痛笕萘炕较虬l(fā)展,弧焊逆變電源也將跨入高頻化、大容量的時代?；『改孀冸娫磳﹄娋W(wǎng)來說,本質(zhì)上是一個大的整流電源,由于電力電子器件在換流過程中產(chǎn)生前后沿很陡的脈沖,從而引發(fā)了嚴(yán)重的諧波干擾。逆變電源的輸入電流是一種尖角波,使電網(wǎng)中含有大量高次諧波。高次電壓和電流諧波之間存在嚴(yán)重相移,導(dǎo)致焊機(jī)的功率因數(shù)很低。低頻畸變問題是當(dāng)前電力電子設(shè)備的一個共性問題,目前在通信行業(yè)、家電行業(yè)都已引起相當(dāng)?shù)闹匾?。另?目前逆變焊機(jī)多采用硬開關(guān)方式,在功率元件的開關(guān)過程中不可避免地對空間產(chǎn)生諧波干擾。這些干擾經(jīng)近場和遠(yuǎn)場耦合形成傳導(dǎo)干擾,嚴(yán)重污染周圍電磁環(huán)境和電源環(huán)境,這不僅會使逆變電路自身的可靠性降低,而且會使電網(wǎng)及臨近設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。