什么是逆變器？特斯拉的遺產(chǎn)之一（以及他的商業(yè)伙伴西屋電氣公司的老板喬治威斯汀豪斯的遺產(chǎn)）是我們家中的大多數(shù)電器都是專門設(shè)計(jì)為使用交流電源供電的。需要直流電但必須從交流電源插座供電的電器需要一個(gè)稱為整流器的額外設(shè)備，通常由稱為二極管的電子元件制成，以將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。

逆變器做相反的工作，很容易理解它的工作原理。假設(shè)您的手電筒中有一塊電池，并且開關(guān)處于閉合狀態(tài)，因此直流電在電路中流動(dòng)，始終沿相同方向流動(dòng)，就像賽道上的賽車一樣。現(xiàn)在，如果您將電池取出并轉(zhuǎn)過來怎么辦。假設(shè)它適合另一種方式，它幾乎肯定仍會(huì)為手電筒供電，并且您不會(huì)注意到您獲得的光線有任何差異 - 但電流實(shí)際上會(huì)以相反的方式流動(dòng)。

假設(shè)你的手快如閃電，并且足夠靈巧，可以每秒將電池反轉(zhuǎn) 50 到 60 次。然后，您將成為一種機(jī)械逆變器，將電池的直流電轉(zhuǎn)換為頻率為 50-60 赫茲的交流電。

直流變交流逆變器的工作原理

利用震蕩器的原理，先將直流電變?yōu)榇笮‰S時(shí)間變化的脈沖交流電，經(jīng)隔直系統(tǒng)去掉直流分量，保留交變分量，再通過變換系統(tǒng)（升壓或降壓）變換，整形及穩(wěn)壓，就得到了符合我們需要的交流電。利用振蕩電路產(chǎn)生一定頻率的脈動(dòng)的直流電流，再用變壓器將這個(gè)電流轉(zhuǎn)換為需要的交流電壓。三相逆變器則同時(shí)產(chǎn)生互差120度相位角的三相交流電壓。

逆變器有很多部分組成，其中最核心的部分就是振蕩器了。最早的振蕩器是電磁型的，后來發(fā)展為電子型的，從分立元件到專用集成電路，再到微電腦控制，越來越完善，逆變器的功能也越來越強(qiáng)，在各個(gè)領(lǐng)域都得到了很廣泛的應(yīng)用。

逆變器是如何工作的？

我們剛剛對(duì)逆變器有了一個(gè)非常基本的概述——現(xiàn)在讓我們更詳細(xì)地再回顧一遍。

想象一下，你是一個(gè)直流電池，有人拍了拍你的肩膀，讓你生產(chǎn)交流電。你會(huì)怎么做？如果您產(chǎn)生的所有電流都流向一個(gè)方向，那么在您的輸出引線上添加一個(gè)簡(jiǎn)單的開關(guān)怎么樣？非常快速地打開和關(guān)閉電流會(huì)產(chǎn)生直流脈沖——這至少可以完成一半的工作。要制作適當(dāng)?shù)慕涣麟姡枰粋€(gè)開關(guān)，該開關(guān)可以讓您完全反轉(zhuǎn)電流，并每秒進(jìn)行大約 50-60 次。將自己想象成一個(gè)人類電池，每分鐘來回交換聯(lián)系人超過 3000 次。這是你需要的一些巧妙的指法！

本質(zhì)上，老式的機(jī)械逆變器歸結(jié)為連接到電力變壓器的開關(guān)單元。如果你研究過我們關(guān)于變壓器的文章，你就會(huì)知道它們是一種電磁設(shè)備，可以將低壓交流電轉(zhuǎn)換為高壓交流電，反之亦然，使用兩個(gè)線圈（稱為初級(jí)和次級(jí)）纏繞圍繞一個(gè)共同的鐵芯。在機(jī)械逆變器中，電動(dòng)機(jī)或某種其他類型的自動(dòng)開關(guān)機(jī)制只需通過反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)即可在初級(jí)中來回翻轉(zhuǎn)傳入的直流電，并在次級(jí)中產(chǎn)生交流電 - 所以它并沒有太大的不同從我上面勾勒的假想逆變器。開關(guān)裝置的工作原理有點(diǎn)像電動(dòng)門鈴中的開關(guān)裝置.連接電源后，它會(huì)磁化開關(guān)，將其拉開并非常短暫地關(guān)閉。彈簧將開關(guān)拉回原位，再次打開并重復(fù)該過程—— 一遍又一遍。

動(dòng)畫：機(jī)電逆變器的基本概念。直流電通過交叉連接的旋轉(zhuǎn)板（紅色和藍(lán)色）饋入環(huán)形變壓器（棕色甜甜圈）的初級(jí)繞組（左側(cè)的粉紅色鋸齒形線）。隨著板的旋轉(zhuǎn)，它反復(fù)切換到初級(jí)繞組的連接，因此變壓器接收交流作為其輸入而不是直流。這是一個(gè)升壓變壓器，其次級(jí)繞組（黃色鋸齒形，右側(cè)）比初級(jí)繞組多，因此它將較小的交流輸入電壓提升為較大的交流輸出。磁盤旋轉(zhuǎn)的速度決定了交流輸出的頻率。大多數(shù)逆變器都不能這樣工作。這只是說明了這個(gè)概念。以這種方式設(shè)置的逆變器會(huì)產(chǎn)生非常粗糙的方波輸出。