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中小功率打鱼器逆变电源现状简要分析
编辑: 发布于:2014-3-30 16:20:56 点击量:

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在当前的扑鱼机电源市场,逆变打鱼器电源已经成为名符其实的主角,随着逆变打鱼器电源应用的逐渐深入,人们对逆变打鱼器电源的关注程度也日渐广泛,逆变打鱼器电源按变换方式可分为工频变换和高频变换。

  工频变换是利用分立器件或集成块产生50Hz方波信号,然后利用该信号去推动功率开关管,利用工频升压变压器产生220V交流电。这种逆变打鱼器电源结构简单,工作可靠,但由于电路结构本身的缺陷,不适合于带感性负载,如电冰箱、电风扇、水泵、日光灯等。另外,这种逆变打鱼器电源由于采用了工频变压器,因而体积大、笨重、价格高。目前主要用在大型太阳能光伏电站。

  20世纪70年代初期,20kHzPWM型开关电源的应用在世界上引起了所谓“20kHz电源技术革命”。这种变换思想当时即被用在逆变打鱼器电源系统中,但由于当时的功率器件昂贵,且损耗大,高频高效逆变打鱼器电源的研究一直处于停滞状态。到了80年代以后,随着功率MOSFET工艺的日趋成熟及磁性材料质量的提高,高频变换逆变打鱼器电源才走向市场。

  高频变换逆变打鱼器电源是通过高频DC/DC变换技术,先将低压直流变为高频低压交流,经过脉冲变压器升压后再整流成高压直流。由于在DC/DC变换中采用了PWM技术,因而在此可得到一稳定的直流电压,利用该电压可直接驱动交流节能灯、白炽灯、彩电等负载。若对该高压直流进行类正弦变换或正弦变换,即可得到220V、50Hz类正弦波交流电或220V、50Hz正弦波交流电。这种逆变器由于采用高频变换(现多为20kHz~200kHz),因而体积小、重量轻,再由于采用了二次调宽及二次稳压技术,因而输出电压非常稳定,负载能力强,性能价格比高,是目前可再生能源发电系统中首选产品。

  在国外发达国家的中小交流光伏系统中得到普遍的使用,但在国内,由于技术方面的原因及市场的混乱,一些逆变打鱼器电源厂家一直在推广工频变换逆变打鱼器电源,有的为了降低成本甚至使用低硅硅钢片,这样的逆变打鱼器电源充斥市场,使得交流光伏系统的综合成本升高,将会阻碍交流光伏系统的推广,这对行业的发展是很不利的。

  国内高频变换中小功率逆变打鱼器电源存在问题分析

  1、可靠性

  目前,高频变换中小功率逆变打鱼器电源存在的问题主要是可靠性不高。大家多年的研究,生产及使用说明。影响高频变换中小功率逆变打鱼器电源寿命的主要因素有电解电容器、光电耦合器及磁性材料。

  2、效率

  要提高逆变打鱼器电源的效率,就必须减小其损耗。逆变打鱼器电源中的损耗通常可分为两类:导通损耗和开关损耗。要减小这些损耗,就必须对功率开关管实施零电压或零电流转换,即采用谐振型变换结构。

  随着谐振开关电源的发展,谐振变换的思想也被用在逆变打鱼器电源系统中,即构成了谐振型高效逆变打鱼器电源。该逆变打鱼器电源是在DC/DC变换中采用了零电压或零电流开关技术,因而开关损耗基本上可以消除,即使当开关频率超过1MHz以上后,电源的效率也不会明显降低。实验证明:在工作频率相同的情况下,谐振型变换的损耗可比非谐振型变换降低30%~40%.目前,谐振型电源的工作频率可达500kHz到1MHz.

  另外值得注意的是,光伏系统用中小功率逆变打鱼器电源的研究正朝着模块化方向发展,即采用不同的模块组合,就可构成不同的电压、波形变换系统。

  毫无疑问,光伏系统用中小功率逆变打鱼器电源会采用高频变换电路结构。在一些技术细节上,也会有别于其它场合使用的逆变打鱼器电源,如除了追求高可靠、高效率外,还应针对光伏行业的特点,将控制、逆变有效地合二为一,即光伏逆变打鱼器电源在设计上应具有过压、欠压、短路、过热、极性接反等保护功能。这样做不但降低了系统的造价,而且提高了系统的可靠性。

  评论:

  在逆变打鱼器电源产品中,高频变换中小功率逆变打鱼器电源可以比作是逆变打鱼器电源中的“小个子”,随着光伏系统的不断规范,高频变换中小功率逆变打鱼器电源将会得到市场的逐步认可,它的使用将会促进光伏行业的良性发展,虽然当前的发展存在一些问题,但是前景还是非常美好的。



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