即使您從未見過逆變器，也一定對配備逆變器的家用電器不陌生。有些人可能不明白什么樣的逆變器是我們生活中必不可少的。

當(dāng)然，逆變器并不是一個(gè)引人注目的電子元件。此外，有些部分很容易與轉(zhuǎn)換器混淆并且難以理解。因此，在本文中，英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師將介紹逆變器是什么樣的。

一、什么是逆變器？

逆變器的英文寫成inverter，直譯為“逆變器”。然后，反轉(zhuǎn)的是電流和電壓。具體是指將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的電路或設(shè)備本身。

逆變器是電力電子中的典型元件，已被用于從工業(yè)應(yīng)用到消費(fèi)類應(yīng)用的廣泛場景中。此外，還有一個(gè)類似的術(shù)語稱為轉(zhuǎn)換器，但這是 convert 的詞源，意思是“要轉(zhuǎn)換的東西”，指將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的裝置，也稱為正向轉(zhuǎn)換器或整流器。逆變器做相反的事情，所以它們有時(shí)被稱為逆轉(zhuǎn)換器。

即使說是“將直流電轉(zhuǎn)為交流電”，可能也很難理解，也可能很難想出一個(gè)目的。為了知道這一點(diǎn)，除非你知道直流和交流是什么電流和電壓，否則很難得到一個(gè)圖像，所以下面會(huì)做一個(gè)簡單的回顧。

“DC”始終提供恒定電壓。另一方面，“交流電”處于電壓的正負(fù)定期切換和反轉(zhuǎn)的狀態(tài)。一秒內(nèi)這種反轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)稱為頻率。這個(gè)“頻率”就是重點(diǎn)，逆變器可以從直流電源產(chǎn)生任何頻率的交流電，并提供適合所用電子設(shè)備的電流和電壓。

該逆變器最常使用的設(shè)備是電機(jī)。通常，商用電源由交流電提供，但一般電子電路由穩(wěn)定的直流電驅(qū)動(dòng)。但是，有直流驅(qū)動(dòng)和交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)，各有各的優(yōu)點(diǎn)，但逆變器在交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)中發(fā)揮著積極的作用。交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)久耐用而常用于家用電器。但是，單靠電機(jī)無法控制轉(zhuǎn)數(shù)。因此，通過使用逆變器以產(chǎn)生一個(gè)任意頻率，電機(jī)可以被操作以期望的旋轉(zhuǎn)速度。

除了電機(jī)之外，還有很多將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的場景。例如，存儲(chǔ)在陽光中的直流電將轉(zhuǎn)換為交流電供家庭使用。這里也可能會(huì)出現(xiàn)這樣的問題：“當(dāng)電子元件經(jīng)常由直流驅(qū)動(dòng)時(shí)，為什么還要費(fèi)心使用交流電？”這是因?yàn)橹绷麟姷娜秉c(diǎn)是轉(zhuǎn)換電壓比交流電更昂貴。將直流電壓直接輸送到比所需能量更多的電子設(shè)備會(huì)導(dǎo)致能量損失和設(shè)備負(fù)擔(dān)增加。因此，通過使用逆變器將其轉(zhuǎn)換為任意交流電壓，可以消耗適當(dāng)?shù)哪芰俊?br/>
另一方面，逆變器的缺點(diǎn)是由于其工作原理而容易產(chǎn)生噪音。如果引入噪音，則可能難以連接設(shè)備或可能導(dǎo)致故障。因此，變頻器將采取接線分離和安裝噪聲濾波器等噪聲對策。

二、逆變器原理/機(jī)理

逆變器的工作原理是“開關(guān)”。目前，逆變器配備有高速開關(guān)元件，例如MOSFET。交流電的理想形式是排列精美的波形，稱為“正弦曲線”。

逆變器執(zhí)行稱為PWM 控制（脈沖寬度調(diào)制）的電壓控制以產(chǎn)生此波形。PWM控制是當(dāng)今最常見的電壓控制方式。它的意思是開關(guān)根據(jù)交流電的方向打開和關(guān)閉，但通過調(diào)整時(shí)間，提取所需的頻率（所需寬度的脈沖）。

順便說一下，這不僅僅是改變頻率。在逆變器中，頻率和電壓成正比，隨著頻率的升高，電壓也隨之升高。如上所述，當(dāng)我們說逆變器時(shí)，我們可能指的是設(shè)備本身或電路。

然而，當(dāng)將逆變器稱為設(shè)備時(shí)，通常不僅包括逆變器，還包括轉(zhuǎn)換器和電容器。作為一種機(jī)制，從商用電源（插座等）提供的交流電流，先由轉(zhuǎn)換器整流為直流，再由電容器平滑，再由逆變器進(jìn)行上述 PWM 控制，然后任意交流電壓被取出來了。就是這樣。

三、逆變器的種類及應(yīng)用

逆變器用于所有電器，但它們有多種類型。任意提取交流電壓和頻率的逆變器稱為“VVVF（Variable Voltage Variable Frequency）”，直譯為“變壓變頻”。這是用于改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的逆變器類型。例如，當(dāng)今的空調(diào)和冰箱旨在保持恒溫。這是用溫度傳感器測量室內(nèi)溫度，如果高于設(shè)定溫度，則提高電機(jī)轉(zhuǎn)速，反之，如果保持在設(shè)定溫度，則降低電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。它已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。

順便說一下，最近的空調(diào)之所以被稱為“節(jié)能”，是因?yàn)樗鼈冊谀孀兤鞯拈_關(guān)元件中使用了低功耗的半導(dǎo)體元件，例如MOSFET 。

提取任意頻率的逆變器稱為“CVVF（恒壓變頻）”。直譯，就是“恒壓變頻”。例如，IH 炊具在加熱過程中向線圈施加電壓。如果使用逆變器使高頻電流通過這個(gè)線圈，它會(huì)被加熱得更厲害，如果通過低頻電流，溫度會(huì)下降。同理，也適用于改變熒光燈的亮度。

此外，使用稱為“CVCF（Constant Voltage Constant Frequency）”的恒壓低頻逆變器來提供穩(wěn)定的交流電源。例如，UPS（Uninterruptible Power Supply）在停電時(shí)需要繼續(xù)提供恒定的交流電而不引起電壓下降，因此CVCF逆變器的存在是必不可少的。這樣，逆變器被用于各種電子設(shè)備中，其可能性也在不斷擴(kuò)大。

以上就是英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師分享的“什么是逆變器？它與轉(zhuǎn)換器有何不同？”。英銳恩專注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與開發(fā)，提供8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)。