逆變器的基本原理

如上圖，是一個典型的逆變器等效圖，圖中有S1~S4四個開關構成兩個橋臂，開關S1和S2為同一個橋臂，S3和S4為一個橋臂。當開關S1和S4閉合，S2和S3斷開，在其負載電阻上可得到Uo=Ud，當開關S2和S3閉合，S1和S4斷開時，負載電阻上即可得到Uo=-Ud，這樣以開關不斷進行操作，在負載上就得到了交流波形，完成直流變?yōu)榻涣鞯倪^程。其波形如下圖：

需要說明，同一橋臂上的開關不能同時閉合，以免造成電源短路，通過改變開關的頻率即可改變交流電的頻率。實際上，上圖中的四個開關是各種半導體開關器件的理想模型，逆變電路中常用的半導體開關器件有晶閘管、場效應管和絕緣柵晶體管（IGBT）。例如下圖是一個由場效應管構成的開關電路。

如圖，電路的開關器件是由N溝道場應管和P溝道增強型場效應管構成，組成推挽輸出的形式。當驅(qū)動信號為低電平L時，P溝道場效應管導管，當輸入信號為高電平H時，N溝道場管導管，這種交替導通避免了同一橋臂的兩個開關同時導通造成電源短路的危害。工作過程如下，場效應管TR3和TR4為同一橋臂，TR5和TR6為同一橋臂，由脈沖信號控制四個開關管的導通閉合產(chǎn)生交變信號施加在變壓器的低壓繞組上，在變壓器高壓繞組會感應出高壓交流電，完成直流向交流的逆變。

影響逆變器壽命的因素有哪些

逆變器作為電站的核心，它的壽命影響著整個電站的正常工作，逆變器的壽命變成了大家都非常關心問題。那么影響逆變器壽命的因素到底有哪些呢？下面我們從器件壽命、設計和安裝綜合因素方面深度解析影響逆變器壽命的因素。

1、器件壽命

逆變器從廣義上面屬于開關電源，所以其組成器件基本上可以分為電阻、電容、二極管、功率器件（IGBT或者MOS管）、電感和變壓器、電流傳感器、IC、光耦、繼電器等。

電阻、貼片電容和瓷片電容的使用壽命一般都可以達到20年以上，電感和變壓器在設計時，只要不超過其材料溫度，理論上認為是可以長期工作而不失效的；小功率的二極管，三極管基本可以工作10萬小時以上；繼電器的機械壽命一般在100萬次以上，電氣壽命大于1萬次；功率器件IGBT或者MOS只要滿足設計規(guī)格，一般也不考慮壽命。風扇和保險絲屬于易損元器件，對逆變器壽命不會造成影響，壞了只需及時更換就可以；薄膜電容的壽命是10萬小時以上，電解電容壽命在105℃情況下一般在2000-3000H，壽命長的也只有5000-6000H，但是隨著溫度每降低10℃，壽命翻倍。所以在逆變器里面，器件最大的短板在電解電容壽命方面。

2、設計因素

器件的壽命是保證逆變器壽命的基礎因素，然而優(yōu)良的設計是保證逆變器壽命的核心因素。那么哪些設計因素會嚴重影響逆變器的壽命而在短時間內(nèi)難以被察覺呢？

溫度是影響逆變器壽命的重要因素之一，尤其是電解電容和光耦這些元器件，溫度每升高10℃，電解電容的壽命減少一半，過高的溫度，也會加速光耦的光衰，然而IGBT的驅(qū)動一般都是用光耦，所以光耦的失效會造成IGBT的損壞。

繼電器在零電流切換的時候，壽命達100萬次，然而隨著切換時電流的增大，壽命幾乎成指數(shù)形式衰減，精準的軟件控制使繼電器在零電流角度切換是保證繼電器壽命的關鍵因素。

逆變器工作環(huán)境一般都比較惡劣，受干擾因素很多，如電網(wǎng)質(zhì)量差，當?shù)馗行载撦d比較大等等，如果逆變器保護功能和EMC設計不好，則很容易受到外界的干擾，一旦IGBT驅(qū)動受到干擾，則很容易導致其誤導通引起炸機。

3、綜合因素

雖然組串式逆變器是IP65的防護等級，可以安裝室內(nèi)和室外，但是安裝環(huán)境的好壞對逆變器的壽命也是有很大影響的。如果逆變器安裝在陽光直射、濕度、酸堿度較大的環(huán)境會使得逆變器的壽命減少，而且在暴曬的環(huán)境下會容易引起逆變器過溫降載從而影響發(fā)電量。所以選擇適宜的安裝環(huán)境也是保證逆變器壽命的關鍵因素。

總結：雖然影響逆變器壽命的因素有很多，只要元器件選型正確和設計優(yōu)良，逆變器是可以至少穩(wěn)定運行10年以上的，所以建議選用國內(nèi)外一線品牌逆變器，為您的電站保駕護航。

逆變器的日常保養(yǎng)和維護

1.安全說明

1-1.為了降低風險，安裝時請不要將逆變電源暴露在：雨天、學霜天、霧天、油膩和大量灰塵等惡劣環(huán)境；不要將逆變電源安裝于密封場所；不要覆蓋和阻塞通風口，逆變電源會因為過熱而損壞。

1-2.逆變電源應避開火源和受到雷擊，不符合規(guī)格的電線和不符合標準的電線都可能損壞逆變電源。

1-3.因為逆變電源設備本身包含了易產(chǎn)生電弧的組件，所以在安裝時不能安裝在易燃、易爆的環(huán)境中，包括電池和易燃的布料及沒有防火保護的設備旁邊，包括：汽油發(fā)動機、燃油筒或其它位于燃料旁的組件系統(tǒng)。

1-4.逆變器為電子元器件組成的產(chǎn)品，使用過程中要避免灰塵、潮濕、異物（蟲子、金屬）進入、進水等不符合正常操作事項，會造成報警保護，嚴重的故障損壞。

2.日常保養(yǎng)

2-1.檢查您的負載是否在逆變器所輸出的電壓和電流及逆變電源的額定功率范圍之內(nèi)。

2-2.你必須對你的逆變電源適當?shù)亩ㄆ诰S護和保養(yǎng)。用濕布擦除逆變電源的外部灰塵和污跡，同時還要擰緊直流輸入終端的螺絲；用高壓氣槍清理內(nèi)部灰塵及異物。

2-3.進行清潔保養(yǎng)時，必須關閉逆變器。

另外在保養(yǎng)逆變器的過程中，最好做到以下幾點：第一，要定期檢查產(chǎn)品內(nèi)部的連線是不是牢靠，還要檢查線路部分是不是完好，如果發(fā)現(xiàn)有異常的話，就要及時的進行更換。第二，在逆變器被使用的過程中，如果出現(xiàn)問題以后，要馬上停機進行檢查，待問題解決以后，才可以繼續(xù)使用。第三，保養(yǎng)的過程中，對于不明原因的故障，應該事先記錄好，再請生產(chǎn)廠家來進行處理。第四，在清洗逆變器時，要用軟布進行擦洗，不能食用摩擦力太大的擦洗工具。第五，要定期檢查它的散熱孔以及封口有沒有被堵塞，有的話，要及時將灰塵處理掉。

3.故障排除