基本介紹
- 中文名：逆變電源
- 外文名：Inverter power supply
- 別名：逆變器
- 功能：把直流電變成交流電供給設備使用
原理,相對概念,逆變分類,用途,英語語源,種類,套用,禁止,認證,特殊套用,價格,
原理
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時，如果把變流器的交流側接到交流電源上，把直流電逆變為同頻率的交流電反送到電網去，叫有源逆變。如果變流器的交流側不與電網聯接，而直接接到負載,即把直流電逆變為某一頻率或可調頻率的交流電供給負載，則叫無源逆變。交流變頻調速就是利用這一原理工作的。有源逆變除用於直流可逆調速系統外，還用於交流饒線轉子異步電動機的串級調速和高壓直流輸電等方面。
相對概念
交流電轉換為直流電的方法就是整流；而直流電轉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體單嚮導通的特性，用4個二極體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為同一方向，再經過濾波電路將波形濾掉之後可得到直流電。
逆變分類
源逆變也有無源逆變。比如說直流電壓，經過一個簡單的單相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就得到正負相隔的輸出電壓和電流了。
逆變電源中的脈寬調製技術套用
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，但電路較複雜。而PWM脈寬調製式逆變電源，既有電腦的電路，又可使輸出電壓波形，因而得到了廣泛的套用。
所謂PWM脈寬調製技術（Pulse Width Modulation,PWM),是用一種參考波（通常是正弦波，有時也採用梯形波或注入零序諧波的正弦波或方波等）為調製波（Modulating Wave),而以N倍於調製波頻率的三角波（有時也用鋸齒波）為載波（Carrier Wave）進行波形比較，在調製波大於載波的部分產生一組幅值相等，而寬度正比於調製波的矩形脈衝序列用來等效調製波，用開關量取代模擬量，並通過對逆變電源開關管的通/斷控制，把直流電變成交流電，這種技術就叫做脈寬控制逆變技術。由於載波三角波（或鋸齒波）的上下款度是線性變化的，故這種技術就叫做脈寬控制逆變技術。由於載波三角波（或鋸齒波）的上下寬度是線性變化的，故這種調製方式也是線性的，當調製波為正弦波時，輸出矩形脈衝序列的脈衝寬度按正弦規律變化，這種調製技術通常又稱為正弦脈寬調製（Sinusoida PWM)技術。
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電磁波的干擾，如附近的馬達、功率變頻器、強磁場等。
儘量遠離類似上面的設備。
u 逆變器沒有反應
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，負載電流超過標稱電流，關掉部分負載重新啟動。
2． 輸入電壓太低。確保輸入電壓在標稱電壓範圍之內。
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乾布清理端子。
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． 負載電流太高，關閉部分負載重新啟動逆變器。
3． 逆變器過溫保護。讓逆變器降溫一段時間，並放在通風的地方。
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，保險絲和電池連線線或者電煙器。
逆變器無直流輸入
此類故障經常發生的原因是蓄電池未正確連線，逆變器的正負極必須與蓄電池正負極連線正確，正極接正極，負極接負極，正確連線後開關合上，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。
蓄電池電壓高於額定直流輸入電壓20%
逆變器有一個工作電壓範圍，一般為額定直流電壓+-10%之間，如若高於此電壓，需要更換蓄電池組或者更換逆變器，以防止對機器造成損壞。
蓄電池電壓低於額定直流輸入電壓15%
此類問題主要是由於蓄電池電量不足，只需要給蓄電池組充電即可。
負載功率過大
這類問題主要是前期對負載功率計算不足造成，需要增大逆變器的功率或者減小負載功率即可。
用途
逆變電源廣泛運用於各類：電力、通訊、工業設備、衛星通信設備、軍用車載、醫療救護車、警車、船舶、太陽能及風能發電領域。
英語語源
整流電路rectifying circuit逆變電源 contravariant power
並聯逆變電源 parallel contravariant power
不間斷電源（UPS）unintermittent power supply（UPS）
穩壓電源constant voltage power
並聯供水 parallel water supply
種類
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
工業正弦波逆變電源
方波逆變電源
醫用逆變電源的作用和特點
國內的醫療設備大多採用220V市電供電。由於各種不同類型的醫療設備供電需求，使用最多的是集中式供電結構。即由一個集中的電源變換器產生所需各種電壓等級的輸出電壓。由於它成本低廉、效率高、輸出電壓可調整、輸出噪音小、動態回響快等非常適合醫療類設備使用，是醫療類設備目前使用最多的一種供電方式。醫療設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療電源的一個重大差別。通常，除了一些實驗分析類儀器，醫療設備大多安裝在病床或手術台附近，離人和操作者的距離比較近，外殼常常會被觸及到。醫療設備內部有各種各樣的強，弱電的部件，如果強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療設備電源都必須得到UL60601-1、C-UL、EN60601-1等安全認證。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，符合安規爬電距離要求。而對於強電部分需採用雙重絕緣，尤其有可能與設備外殼接觸的部分更要加強絕緣設計。
電磁兼容性和抗電磁干擾能力
要為醫療類設備選擇或者搭建一個好的供電系統，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：設計。PCB的設計和布局，一般的電源中都會包含一些高頻信號，PCB上的任何印製線都可以起到天線的作用，印製線的長度和寬度都會影響其阻抗和感抗，從而影響頻率回響，及時通過直流信號的印製線也會從臨近的印製線耦合到射頻信號並引起電路的問題。所以醫療類電源必須選擇大品牌，具有很強研發實力的公司的產品，這些產品在設計和生產工藝方面都能保證良好的品質。
套用
逆變電源廣泛運用於各類：電力、通訊、工業設備、衛星通信設備、軍用車載、醫療救護車、警車、船舶、太陽能及風能發電領域。
禁止
為了抑制開關電源產生的輻射，消除電磁干擾對醫療設備內其他電子設備的影響，最好的辦法就是對電源的磁場進行禁止，然後將整個禁止罩與醫療設備的機殼或地連為一體，這是個事半功倍的辦法。
認證
現階段一般醫療設備類電源都需要經過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品不僅能確保不對設備內其它電子元器件產生電磁影響，而且能減少醫療設備研發周期及推向市場前的受檢時間。
尺寸及高功率密度
醫療類設備除了向多功能、高檢測和調整精度方向發展外，更小尺寸及便於攜帶也是一個發展方向。這就要求醫療設備電源必須在更小的板載面積條件下擁有更高的功率輸出。
特殊套用
市場上的集中式供電電源產品大多是標準輸出，即使有部分電源產品可以通過外接電路的方式進行輸出調節，調節範圍也不大，而且穩定性也存在問題。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，當然可以採用定製方式，但價格相當高，客戶能否接受。
價格
如今醫療設備的價格由於競爭的激烈，已經逐步透明，特別是一些家用的小型醫療設備，價格已經非常平民化、大眾化。所以這就要求醫療設備的重要組成部分——電源，必須要有有競爭力的價格。
