Einführung in das Funktionsprinzip des Wechselrichters

Wie Wechselrichter funktionieren

1. Gleichstrom kann durch den Oszillationskreis in Wechselstrom umgewandelt werden;
2. Der erhaltene Wechselstrom wird dann durch die Spule verstärkt (zu diesem Zeitpunkt wird Wechselstrom mit Rechteckwelle erzeugt);
3. Der erhaltene Wechselstrom wird gleichgerichtet, um eine Sinuswelle zu erhalten.

AC-DC ist relativ einfach, wir wissen, dass Dioden eine unidirektionale Leitfähigkeit haben. Diese Eigenschaft der Dioden kann genutzt werden, um eine Brücke zu bilden, sodass an einem Ende immer Strom einfließt und am anderen Ende immer Strom ausfließt, was zu einer Gleichspannung mit sinusförmiger Spannungsänderung führt. Wenn Sie glatten Gleichstrom und Gleichrichtung benötigen, ist der einfache Weg, einen Kondensator anzuschließen.

Der Wechselrichter ist ein Gleichstrom-zu-Wechselstrom-Wandler, der tatsächlich ein Spannungsumkehrprozess mit Adapter ist. Der Adapter wandelt die Wechselspannung des Stromnetzes in eine stabile 12V-Gleichspannung um, und der Wechselrichter wandelt die vom Adapter ausgegebene 12V-Gleichspannung in eine hochfrequente Hochspannungs-Wechselspannung um; beide Teile verwenden auch die derzeit häufiger eingesetzte Pulsweitenmodulation (PWM)-Technologie. Sein Kernbestandteil ist ein PWM- integrierter Controller, der Adapter verwendet den UC3842, und der Wechselrichter verwendet den TL5001-Chip. Der Arbeits-Spannungsbereich des TL5001 liegt bei 3,6~40V. Er ist mit einem Fehlerverstärker, einem Regler, einem Oszillator, einem PWM-Generator mit Totzeitsteuerung, einer Unterspannungsschutzschaltung und einer Kurzschlussschutzschaltung ausgestattet.

Eingangsschnittstelle:
Der Eingangsbereich hat 3 Signale: 12V DC Eingang VIN, Arbeitserlaubnisspannung ENB und Panel-Stromsteuerungssignal DIM. VIN wird vom Adapter bereitgestellt, die ENB-Spannung wird vom MCU auf der Hauptplatine geliefert, ihr Wert ist 0 oder 3V. Wenn ENB=0 ist, arbeitet der Wechselrichter nicht, und wenn ENB=3V ist, befindet sich der Wechselrichter im normalen Betriebszustand; während die DIM-Spannung von der Hauptplatine bereitgestellt wird, liegt der Variationsbereich zwischen 0 und 5V. Wenn unterschiedliche DIM-Werte an den Rückkopplungseingang des PWM-Controllers zurückgemeldet werden, ändert sich auch der vom Wechselrichter an die Last gelieferte Strom. Je kleiner der DIM-Wert, desto größer der vom Wechselrichter ausgegebene Strom.

Spannungsstartschaltung:
Wenn ENB auf hohem Pegel ist, gibt sie eine hohe Spannung aus, um die Hintergrundbeleuchtung des Panels einzuschalten.

PWM-Controller:
Er besteht aus folgenden Funktionen: interne Referenzspannung, Fehlerverstärker, Oszillator und PWM, Überspannungsschutz, Unterspannungsschutz, Kurzschlussschutz und Ausgangstransistor.

Gleichstromumwandlung:
Eine Spannungswandlungsschaltung besteht aus einem MOS-Schalttransistor und einer Energiespeicherspule. Der Eingangspuls wird von einem Gegentaktverstärker verstärkt und treibt dann den MOS-Transistor zum Schaltvorgang an, sodass die Gleichspannung die Spule auf- und entlädt, wodurch am anderen Ende der Spule Wechselspannung entsteht.

LC-Oszillation und Ausgangsschaltung:
Sie stellt die zum Starten der Lampe erforderliche Spannung von 1600V sicher und reduziert die Spannung nach dem Start der Lampe auf 800V.

Ausgangsspannungsrückkopplung:
Wenn die Last arbeitet, wird die Abtastspannung zurückgeführt, um die Ausgangsspannung des Wechselrichters zu stabilisieren. Tatsächlich kann man sich das so vorstellen: Es gibt elektronische Bauteile, die positive und negative Pole benötigen, Widerstände und Spulen sind im Allgemeinen nicht erforderlich. Wenn die Diode im Allgemeinen defekt ist, kann sie durchgebrannt sein. Solange die Spannung normal ist, gibt es normalerweise kein Problem. Der Transistor leitet nicht. Die Zener-Diode wird beschädigt, wenn die Polarität vertauscht wird, aber im Allgemeinen sind einige Schaltungen durch die unidirektionale Leitfähigkeit der Diode geschützt. Es ist der Kondensator. Die Plus- und Minuspole bei Elektrolytkondensatoren sind wichtig. Wenn die Polarität stark vertauscht wird, platzt das Gehäuse.

Hauptkomponenten: Diode, Schalttransistor, Oszillator, Transformator, Abtastung, Erweiterungsröhre. Es gibt auch das Prinzip der Schaltkreis-Schaltung wie Widerstand und Kapazität des Oszillationskreises.

Die Auswahl der Hauptleistungsbauteile des Wechselrichters ist sehr wichtig. Derzeit werden am häufigsten Darlington-Leistungstransistoren (BJTs), Leistung-Feldeffekttransistoren (MOSFETs), isolierte Gate-Transistoren (IGBTs) und Abschaltthyristoren (GTO) verwendet. MOSFETs werden häufiger in Systemen mit kleiner Kapazität und Niederspannung eingesetzt, da MOSFETs eine geringere Durchlassspannung und eine höhere Schaltfrequenz haben. IGBT-Module werden in der Regel in Hochspannungs- und Großkapazitätssystemen verwendet. Dies liegt daran, dass mit steigender Spannung der Durchlasswiderstand von MOSFETs ebenfalls zunimmt, während IGBTs in mittelgroßen Systemen einen größeren Vorteil haben. In Systemen mit sehr großer Kapazität (über 100 kVA) wird in der Regel GTO als großes Leistungsbauteil verwendet: FET oder IGBT, Transformator, Kondensator, Diode, Komparator und Master-Control wie 3525. Der AC-DC-AC-Wechselrichter verfügt auch über Gleichrichtung und Filterung. Die Leistungsgröße und Genauigkeit hängen von der Komplexität der Schaltung ab. Man kann sich das am Handy-Ladegerät ansehen, das ist ein kleines Schaltnetzteil!

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ist ein neuer Typ von leistungshalbleiterbasiertem, feldgesteuertem Selbstabschaltbauteil, das die Hochgeschwindigkeitsleistung von Leistungsmosfets und den niedrigen Widerstand von Bipolarbauteilen vereint. Es hat eine hohe Eingangsimpedanz, einen niedrigen Steuerleistungsbedarf bei der Spannung und eine einfache Steuerschaltung, hohe Spannungsfestigkeit, hohen Stromwiderstand und weitere Eigenschaften. Es wird in verschiedenen Leistungsumwandlungen weit verbreitet eingesetzt. Gleichzeitig entwickeln große Halbleiterhersteller weiterhin Hochspannungs-, Hochstrom-, Hochgeschwindigkeits-, Niederspannungsabfall-, Hochzuverlässigkeits- und kostengünstige Technologien für IGBTs.

Als Nächstes lesen