逆变器：将直流电转换为交流电的原理和应用

逆变器能把直流电转换为交流电。逆变器分为静止逆变器和旋转逆变器。

逆变器（变流器）由一台直流电动机和一台同步交流发电机组成。一个直流电源为驱动同步交流发电机的电动机提供电能，发电机为所接的用电器提供交流电，由于其效率低而且已发明了廉价的静止逆变器，所以这种类型的逆变器已很少使用。

静止逆变器应用的典型例子是光电设备中逆变器或图9-189所示的USV连续供电设备。USA的应用范围是计算机设备的无故障工作。这种设备在电源出现故障时能继续工作或在断路时没有数据安全方面的风险。USA也在手术室中使用。在电源中断时，蓄电池中的电能用以保证医疗设备继续安全运行。

图9-189 连续供电设备（USV）(www.xing528.com)

安装在USV中的蓄电池组不断地由电网充电。逆变器把蓄电池电压转换成具有电网电压和电网频率的交流电压。对于把电能从光电设备返储到电网的逆变器，其输出电压在频率和相位上应与电网电压同步。

所有的逆变器均以相似的原理工作。接通的整流器以交变的极性建立起从直流电侧到交流电侧的连接。图9-190所示为一个三相交流逆变器电路原理图。开关把交流导线交替地接到直流电源的正、负极上，于是在端子U、V和W上形成一个矩形交流电压。用于开关副的控制信号相互应有120°的相位差。串联的电感平整了电流特性曲线。

9.10.7.1 具有正弦加权脉冲宽度调制的逆变器

现代的逆变器产生一个有复制正弦形的脉冲宽度调制的正弦交流电压。脉冲宽度调制的信号不是通过三角形电压和直流电压比较而产生的，而是通过三角形电压和正弦电压的比较而产生的。如图9-191所示，输入时间与输出时间之间的关系发生正弦形变化。脉冲宽度调制频率越高，则电流波动性越小。现代逆变器的整流器的接通频率为几十kHz，因此处在可听到的范围以上，且电流波动性小。正弦加权脉冲宽度调制主要在现代频率变频器驱动中使用。