反用换流器

分类(一、电路形式 二、有源与无源)

应用

反用换流器

反用换流器（inverter，也称逆变器、变流器、反流器，或称电压转换器）

是一个用于将直流电变换成交流电的电路。有些电子装备必须采用交流电来驱动，但若所提供的却是直流电源，此时便须使用逆变器，将直流电转成交流电后方可驱动该电子装备。逆变器可变动交流电的频率，所以用在电机类控制元件上称为变频器，可用来控制AC感应马达的转速。

分类

一、电路形式

根据逆变器的电路形式与输出的交流信号，可分为半桥逆变器、全桥逆变器和三相桥式逆变器。

1.半桥逆变器

半桥逆变器由两个开关串联组成，输出端位于两个开关的中点，由上下两个开关的开通、关断来决定输出的电压。半桥逆变器配合两个分压电容，可以输出双端之间的高频交流电。开关旁一般需要并联续流二极管，以便在感性负载时起到续流作用。半桥逆变器配合正负双电压源，可以输出双端的完全交流、含有直流分量的交流以及完全直流信号。

2.全桥逆变器

全桥逆变器由各含两个开关的两个桥臂连接成正方形组成，输出端的两端分别位于两组开关的中点，相当于取两个半桥的电压差，因此可以得到正负双向的交流输出。全桥逆变器可以不依赖外加器件，仅仅使用单电压源输出双端的完全交流、含有直流分量的交流以及完全直流信号。

3.三相桥式逆变器

三相桥式逆变器类似于全桥逆变器，但它有三个桥臂，输出端的三端分别位于三组开关的中点，取两两之间的电压差就可以得到三相电所需的三个相电压。根据三组共六个开关的开通顺序，三相桥式逆变器可以得到一组幅值相等、频率相等、相位相差120o的三相电信号。

二、有源与无源

根据输出端是否有源，又可以分为有源逆变和无源逆变。

1.有源逆变器

如果逆变器的输出需要直接并入电网，则属于有源逆变。在此情况下，输出端原本已经有电压波动，逆变器只是向外输出能量。由于输出端电压波动的影响，逆变器件可以自动关断，而无需在控制时予以强制关断，因此可以使用较廉价的半控器件如晶闸管。

2.无源逆变器若逆变器输出需要直接使用，不并入电网，则属于无源逆变。在此情况下，由于输出端没有电压波动，逆变器需要严格控制通断，因此必须使用全控器件如可关断晶闸管等

应用

反用换流器的应用广泛，小如个人电脑用的不间断电源，大至运输工具的电流控制器都可以找到它的存在（例如使用直流电供电但装备交流电马达的铁路系统）。

更多的用于工业生产的传动控制，变频器的出现，配合可编程控制器（PLC）或工业电脑可以把复杂的机械动作变得简单并易于修改动作顺序。类似但控制精度更高的设备有伺服控制器，因为没有权威的行业标准，有些厂家把感应电机(或称异步电机)加上旋转编码器或旋转变压器甚至测速发电机作速度反馈就算伺服控制器。但一般高端传动设备生产厂家只把可以用于位置控制的设备称为伺服控制系统。

伺服控制系统除伺服控制器本身含有较高技术含量外还要求有一个伺服电机配合，该类电机通常是永磁同步电机。由于转子为永久磁铁，需要配合永久磁铁位置提供对应的电压，无法直接用商用交流电驱动，必须有监测转子位置的反馈器件供控制电路识别，这类器件可以是旋转编码器、旋转变压器、霍尔传感器或其他元件，由于永磁同步电机的先天特性，使得系统轻易达到位置控制。其中采用光学光栅盘的旋转编码器精度最高。