正弦波逆變器是如何工作的？

在我們之前的影片中，我們探討了交流電轉直流電變換器的工作原理， 直流到直流的升壓與降壓轉換器。在本影片中，我們將探討其運作原理 一種直流電轉交流電的裝置，也稱為逆變器。交流電，即交流電流。 是一種方向會週期性反轉的電流，與直流電（DC）相反。 或稱直流電，僅向一個方向流動。要產生交流電， 我們使用 H 橋配置。H 橋是一種電子電路，可切換極性。 在負載上施加電壓，藉由四個開關的控制。當開關 S1 和 S4 通電時， 電流會沿著此方向流經負載。當開關 S2 和 S3 皆閉合時， 電流會以相反方向流經負載，從而使電流的流向交替變換。 通過負載時，負載兩端的電壓為正，但負載上的電壓 是交替的，具有正負峰值，具體取決於測量結果。現在，讓我們使用 以MOSFET作為開關。高側開關使用P通道MOSFET，低側則使用... 切換時，我們使用N通道MOSFET。此外，我們還添加了10k的上拉電阻和下拉電阻， 到MOSFET的閘極，因此它們通常處於關閉狀態。現在，根據施加到MOSFET上的PWM訊號， 我們可以在負載上實現不同的波形。如果MOSFET之間的切換是無需 任何延遲都會在負載上產生方波。您可以使用微控制器或多諧振盪器。 如同555定時器或IC4047，用來產生切換用的脈衝寬度調變（PWM）信號，其頻率為 50或60赫茲。如你所見，這兩個輸入信號控制著週期的正半週。 這兩個控制負半週。此外，兩個輸入信號是反相的，當其中一個變為高電平時， 另一側則變為低電平。因此，我們加入一個信號反相器，以用單一信號控制兩個開關。 您可以利用N通道MOSFET來製作信號反相器，以實現信號反相。 脈衝寬度調變（PWM）訊號。當訊號變為高電平時，金氧半場效電晶體（MOSFET）導通，使電流得以流過。 接地，並使輸出變為低電平。當信號為低電平時，MOSFET關閉，輸出為 高。這也稱為反相閘，用於反轉輸入訊號。現在，為了獲得正半週 在這個週期中，我們需要在此輸入端提供 PWM 訊號，以控制開關 S1 和 S4。此外， 開關 S3 和 S2 應當關閉。而在週期的負半週期，我們則輸入 此輸入中的 PWM。這種方波波形曾被舊型逆變器使用。某些逆變器， 使用修改后的方波。在這些逆變器中，極性切換之間會有一段停頓時間。 開關 S1 和 S4 會打開，然後所有開關都會關閉。接著 S2 和 S3 會打開。 所有開關再次關閉，循環重複。這是通過降低來實現的。 脈衝寬度調變訊號的佔空比。此修正後的方波更接近正弦波。 比方波更優。但要產生純粹的正弦波，我們必須產生一個PWM信號， 這類似於正弦波，因此我們以正弦波作為參考，並對其進行調制 通過比較器，使用頻率相對較高的三角波。現在，我們將使用 一個 5 V、50 Hz 的正弦波，帶有 5 V 的直流偏移，以及兩個三角波，分別為 2.5 V 和 1 kHz，具有 分別為 2.5 V 和 7.5 V。因此調製正半週與負半週 不同三角波的正弦波。現在，我們希望此比較器的輸出為高電平， 當正弦波在三角波之上時為高電平，當正弦波在三角波之下時為低電平。 因此，我們將正弦波連接到正極性，或非反相輸入端，並將三角波連接到 比較器的負向輸入端，或稱反相輸入端。在這個比較器中，我們希望輸出為高電平。 當正弦波低於三角波時為高電平，當正弦波高於三角波時為低電平。因此，我們需反轉輸入訊號。 現在的 PWM 訊號看起來是這樣的。讓我們重新排列一下。電壓並非負值， 但方向相反，因此看起來是負的。如果我們取每個的平均電壓 週期性地重複並對整個輸出進行處理，我們會得到類似正弦波的形狀。 為了求取週期的平均值，我們在輸出端加入電感器和電容器。 建立一個低通濾波器，並濾除高頻率的三角波。 產生低頻率的正弦波。這就是逆變器的工作原理。 現在，如果你想獲得更高的電壓，例如120伏或240伏，則必須購買一個逆變器。 市場。這些逆變器配備了安全功能，可保護您免受高電壓的傷害。 此外，它們還具備反饋機制，可在任何負載情況下產生穩定且精確的正弦波。 如您所知，高電壓十分危險，可能致命。因此，這款變頻器適合低 僅適用於電壓專案，不具備任何安全功能或反饋網路。但您可 透過並聯增加更多 MOSFET，以提升輸出電流，滿足高負載需求。 金屬氧化物半導體場效電晶體（MOSFET）。你可能會有疑問：如果我們已經有正弦波產生器，為什麼不直接用它來供電給負載呢？ 由於波形發生器僅用於電壓參考，若我們試圖抽取電力， 他們的波形會受到干擾，頻率可能改變，或其他任何問題都會出現。 發生。此外，您可以使用微控制器產生 PWM 訊號，或者您可以使用這個 類比電路，依您的需求。現在您已了解反相器的工作原理。感謝觀看。