2分钟看懂逆变器，外婆看了都说行！【库说电路】

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标签: 逆变器 · 电路原理 · 电子工程 · PWM调制 · 科普

直流电逆变成交流电

上期视频中，我们通过二极管整流的方法，将交流电变为了直流电。那么，我们是否可以将直流电逆变成交流电呢？当然是可以的。

桥式逆变电路与方波

这是简单的直流电路，此时电流流经负载的路径只有一条。而当我们给这个电路加上四个开关，神奇的事情便发生了。当蓝色开关闭合、红色开关断开时，电流流经负载的路径是这样的；反过来，当红色开关闭合、蓝色开关断开的时候，电流路径也会相反。这就是桥式逆变电路。我们根据电流路径得到这样子的方形波形，也就是方波交流电。

引入半导体器件控制频率

因为我国的交流电频率是50Hz，所以也就意味着一秒内需要断开闭合开关100次。用手动或者机械的方法都是不可能达到的，于是我们就引入半导体器件，比如场效应管MOSFET或者IGBT晶体管。它们每秒都可以开关数千次，给它输入信号，就能按照需要的频率进行开关控制。

PWM脉冲宽度调制与滤波

解决掉频率的问题，我们还要将方波波形转变成正弦波的交流电。这里就需要通过一种叫PWM脉冲宽度调制的技术。简单点说，就是当正弦波幅值越大，开关闭合的时间越久；当幅值越小，闭合时间也就越短。开关闭合的时间就是脉冲的宽度。我们将相同时间内的脉冲宽度平均，就会发现此时的波形和正弦波相似。为了使曲线变得更加平滑，我们在电路中加入电容电感进行滤波，这样直流电就成功逆变成了交流电。

芯片控制

那么最后谁来控制开关次数和脉冲宽度呢？答案当然是芯片。比如SG3525、TL494，都是常用的逆变器芯片。