什么是逆變器？它與轉換器有何不同？

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。

當然，逆變器并不是一個引人注目的電子元件。此外，有些部分很容易與轉換器混淆并且難以理解。因此，在本文中，英銳恩單片機開發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，反轉的是電流和電壓。具體是指將直流電轉換為交流電的電路或設備本身。

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

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

“DC”始終提供恒定電壓。另一方面，“交流電”處于電壓的正負定期切換和反轉的狀態。一秒內這種反轉的旋轉次數稱為頻率。這個“頻率”就是重點，逆變器可以從直流電源產生任何頻率的交流電，并提供適合所用電子設備的電流和電壓。

該逆變器最常使用的設備是電機。通常，商用電源由交流電提供，但一般電子電路由穩定的直流電驅動。但是，有直流驅動和交流驅動電機，各有各的優點，但逆變器在交流驅動電機中發揮著積極的作用。交流驅動電機因其結構簡單、經久耐用而常用于家用電器。但是，單靠電機無法控制轉數。因此，通過使用逆變器以產生一個任意頻率，電機可以被操作以期望的旋轉速度。

除了電機之外，還有很多將直流電轉換為交流電的場景。例如，存儲在陽光中的直流電將轉換為交流電供家庭使用。這里也可能會出現這樣的問題：“當電子元件經常由直流驅動時，為什么還要費心使用交流電？”這是因為直流電的缺點是轉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備會導致能量損失和設備負擔增加。因此，通過使用逆變器將其轉換為任意交流電壓，可以消耗適當的能量。

另一方面，逆變器的缺點是由于其工作原理而容易產生噪音。如果引入噪音，則可能難以連接設備或可能導致故障。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/機理

逆變器的工作原理是“開關”。目前，逆變器配備有高速開關元件，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”。

逆變器執行稱為PWM 控制（脈沖寬度調制）的電壓控制以產生此波形。PWM控制是當今最常見的電壓控制方式。它的意思是開關根據交流電的方向打開和關閉，但通過調整時間，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，當我們說逆變器時，我們可能指的是設備本身或電路。

然而，當將逆變器稱為設備時，通常不僅包括逆變器，還包括轉換器和電容器。作為一種機制，從商用電源（插座等）提供的交流電流，先由轉換器整流為直流，再由電容器平滑，再由逆變器進行上述 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”。這是用于改變電機轉速的逆變器類型。例如，當今的空調和冰箱旨在保持恒溫。這是用溫度傳感器測量室內溫度，如果高于設定溫度，則提高電機轉速，反之，如果保持在設定溫度，則降低電機轉速進行調整。它已經實現了。

順便說一下，最近的空調之所以被稱為“節能”，是因為它們在逆變器的開關元件中使用了低功耗的半導體元件，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線圈，它會被加熱得更厲害，如果通過低頻電流，溫度會下降。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定的交流電源。例如，UPS（Uninterruptible Power Supply）在停電時需要繼續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備中，其可能性也在不斷擴大。

以上就是英銳恩單片機開發工程師分享的“什么是逆變器？它與轉換器有何不同？”。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發，提供8位單片機、16位單片機、32位單片機。