无源逆变器技术详解：从基本概念到电路结构

"逆变器滤波器设计.pdf" 逆变器是一种将直流电转换为交流电的设备，广泛应用于各种领域，如交流电机的调速、UPS电源输出和感应交流加热电源等。逆变器根据其工作方式和输出特性可分为多种类型。在本资源中，主要介绍了逆变技术的基本概念、逆变器的分类、工业应用以及常见的逆变电路结构。 首先，逆变是相对于整流的过程，即将直流电(DC)转换为交流电(AC)。根据交流侧的连接对象，逆变器可分为有源逆变和无源逆变。当交流侧与电网相连时，称为有源逆变；而当交流侧连接到负载时，称为无源逆变。本章节主要关注的是无源逆变。 逆变器的分类主要依据以下几点： 1. 功率器件类型：包括半控器件逆变电路和全控器件逆变电路，区别在于对功率器件的控制能力。 2. 输出波形：可产生方波、正弦波或其他特殊波形的逆变器。 3. 输入直流电源形式：电压源逆变器和电流源逆变器，分别以电压或电流作为输入。 逆变器在工业中的应用广泛，例如： - 变频变压电源(VVVF)或变频器，常用于交流电动机的调速，提供灵活的速度控制。 - 恒频恒压电源(CVCF)，如UPS电源，确保稳定供电，并广泛应用于其他关键系统。 - 感应加热用交流电源，其频率可调，适用于金属工件的热处理。 逆变电路的常见结构包括推挽、半桥和全桥三种： - 推挽逆变电路通过两个功率开关器件交替导通和截止，改变变压器一次侧的电压极性，从而在负载上产生交流电压。 - 半桥逆变电路由两个功率开关器件组成，仅需一个开关器件导通即可在负载上产生电压，具有结构简单和效率高的优点。 - 全桥逆变电路则包含四个开关器件，能更灵活地控制输出电压极性和相位，但结构更为复杂。 以上内容简要介绍了逆变器的基本概念、分类、应用和基本电路结构，对于理解逆变器的工作原理和设计滤波器具有重要的指导意义。滤波器设计是逆变器技术中的一个重要环节，目的是减少输出交流电中的谐波成分，提高电能质量。通过选择合适的滤波器类型和参数，可以有效地改善逆变器输出的波形，使之更加接近纯正弦波，降低对电网的影响。