正弦波逆变器

正弦波逆变器一．引言所谓逆变器，是指整流器的逆向变换装置。其作用是通过半导体功率开关器件（例如 GTO,GTR,功率 MOSFET和 IGBT等）的开通和关断作用，把直流电能换成交流电能，它是一种电能变换装置。逆变器，特别是正弦波逆变器，其主要用途是用于交流传动，静止变频和UPS电源。逆变器的负载多半是感性负载。为了提高逆变效率，存储在负载电感中的无功能量应能反馈回电源。因此要求逆变器最好是一个功率可以双向流动的变换器，即它既可以把直流电能传输到交流负载侧，也可以把交流负载中的无功电能反馈回直流电源。逆变 器的 原理 早在 1931年就 在文 献中 提到 过。 1948年， 美国 西屋（Westinghouse）电气公司用汞弧整流器制成了 3000HZ的感应加热用逆变器。1947年，第一只晶体管诞生，固态电力电子学随之诞生。1956年，第一只晶体管问世，这标志着电力电子学的诞生，并开始进入传统发展时代。在这个时代，逆变器继整流器之后开始发展。首先出现的是 SCR电压型逆变器。1961年，W.McMurray与B.D.Bedford提出了改进型SCR强迫换向逆变器，为 SCR逆变器的发展奠定了基础。1960年以后，人们注意到改善逆变器波形的重要性，并开始进行研究。1962年，A.Kernick提出了“谐波中和消除法”，即后来常用的“多重叠加法”，这标志着正弦波逆变器的诞生。1963年，F.G.Turnbull提出了“消除特定谐波法”，为后来的优化 PWM法奠定了基础，以实现特定的优化目标，如谐波最小，效率最优，转矩脉动最小等。20世纪 70年代后期，可关断晶闸管 GTO、电力晶体管 GTR及其模块相继实用化。 80年代以来，电力电子技术与微电子技术相结合，产生了各种高频化的全控器件，并得到了迅速发展，如功率场效应管 PowerMOSFET、绝缘门极晶体管 IGT或 IGBT、静电感应晶体管 SIT、静电感应晶闸管 SITH、场控晶闸管MCT，以及 MOS晶体管 MGT等。这就是、使电力电子技术由传统发展时代进入到高频化时代。在这个时代，具有小型化和高性能特点的新逆变技术层出不穷。特别是脉宽调制波形改善技术得到了飞速的发展。1964年，由 A.Schonung和 H.Stemmler提出的、把通信系统调制技术应用到逆变技术中的正弦波脉宽调制技术（Sinusoida-PWM，简称 SPWM），由于当时开关器件的速度慢而未得到推广。直到 1975年才由 Bristol大学的 S.R.Bowse等把 SPWM技术正式应用到逆变技术中，使逆变器的性能大大提高，并得到了广泛的应用和发展，也使正弦波逆变技术达...