求助：逆变器输出电压计算不稳是什么原因

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-11-14 07:59 标签： 逆变器无交流输出
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光伏系统常见问题之电压超限是什么？
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本帖最后由 夕拾 于
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所谓电压超限，在光伏应用领域，一般是根据安规要求，并网逆变器必须要在规定的电网电压范围内工作，并能实时检测且与电网电压同步，若该电压值超出安规要求范围，逆变器必须跳脱，以停止工作，来确保设备和操作人员安全。（注：中国安规电压范围—187V~242V）下面我们结合实际案例来说明：
案例介绍 合肥某农户已安装使用GW4600-DS，具体情况如下：
目前所在村庄电压不稳定（中午255V左右，下午240V左右）；变压器距离此户较远，变压器出线是25平方，到达村庄分支连接用户接线则为10平方的铝线；机器经常会出现报错“Vac Failure”（电网电压超限，以下简称Vac）。
原因分析 由于逆变器至电网并网点之间的线缆过细、过长或者存在缠绕，导致在电网电压正常的情况下，逆变器AC端子侧的电压过高，逆变器显示“Vac Failure”。此案例主要因电压不稳定引起：高功率输出-&大电流输出-&高的电压抬升那为何功率提升，测量电压值，电压抬升很高？
以当前电压 U初 = 250V，P初 = 1000W为例，根据I = P/U，则I初 = V= 4A，当机器功率P上升至2000W，根据I = P/U，则电流升高至8A，根据公式U=I*R（电阻R值与线材长度和线材材质有关），I抬升，压降△U迅速抬升，导致U迅速升高。当电压U超过安规电压范围时，逆变器停止并网并产生报错。由此可以得出结论，中国很多电网处于待升级阶段、变压器距离并网点较远，并网点电压本身偏高，这是光伏应用中遇到Vac问题最本质的原因，并非逆变器导致。结合项目可调整的因素，我们给出如下解决方案：
解决方案1 为光伏电站选择合适线径的电缆，减少线损；（传送门：）
2 通过检查逆变器到并网点之间的 线缆是否过长或者有缠绕，以缩短逆变器到并网点的距离，减少线损；
3 主要措施—电网改造，涉及传输线路拓宽，以及变压器容量提升；4 临时方案—跟逆变器厂家沟通，并得到电网公司许可后，修改逆变器默认的安规电压范围；
5 从分布式光伏应用的本质看解决—让光伏系统自发自用为主，或者说，提高自用比例，减少电力传输损耗。
无独有偶，在光伏发展较快，电力较发达的欧美国家，同样也会在偏远地区普遍遇到这样的问题，那他们是怎样解决的呢？0
国际对策 英国
临时方案—按照标准安装完成后，DNO（英国配电运营商）会进行并网检测，该机构首先要求逆变器在安规要求的范围内工作，如果无法正常工作产生Vac的问题，可以允许调整逆变器输出电压的范围，调整到到逆变器正常运行后再对并网点电压进行检测，检测通过后允许并网运行，此后逆变器输出电压范围不得再做任何更改。发展储能应用—现有系统加装储能，促进光伏发电更多自用。
按照标准安装完成后，电力公司Ergon、Energex会进行并网检测，首先要求逆变器在安规要求的范围内工作，如果无法正常工作产生Vac的问题，可以允许在255V内调整逆变器输出电压的范围，若超过255V则不可更改而无法通过并网验收。发展储能应用—推出储能补贴政策。
德国最早提出提高自用比例、光伏发电有功功率可调等要求，并最早给出储能补贴，鼓励自发自用。
Vac是全球普遍存在和面临的问题；
电网结构的改造和优化是全世界的主题；学习国外先进国家应对Vac的临时方案，能够更好的促进光伏系统顺利并网；光伏+储能，是未来光伏应用的大趋势，也是能源互联网的基础之一。
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车载逆变器工作原理及其选购须知
IC1的15脚外围电路的R1、Rt、R2组成过热保护电路，Rt为正温度系数热敏电阻，常温阻值可在150 &O～300&O范围内任选，适当选大些可提高过热保护电路启动的灵敏度。
热敏电阻Rt安装时要紧贴于MOS功率开关管VT2或VT4的金属散热片上，这样才能保证电路的过热保护功能有效。
IC1的15脚的对地电压值U是一个比较重要的参数，图1电路中U&Vcc&R2& (R1+Rt+R2)V，常温下的计算值为U&6.2V。结合图1、图2可知，正常工作情况下要求IC1的15脚电压应略高于16脚电压(与芯片14脚相连为5V)，其常温下6.2V的电压值大小正好满足要求，并略留有一定的余量。
车载逆变器工作原理中当电路工作异常，MOS功率管VT2或VT4的温升大幅提高，热敏电阻Rt的阻值超过约4k&O时，IC1内部比较器1的输出将由低电平翻转为高电平，IC1的3脚也随即翻转为高电平状态，致使芯片内部的PWM 比较器、&或&门以及&或非&门的输出均发生翻转，输出级三极管VT1和三极管VT2均转为截止状态。
当IC1内的两只功率输出管截止时，图1电路中的VT1、VT3将因基极为低电平而饱和导通，VT1、VT3导通后，功率管VT2和VT4将因栅极无正偏压而处于截止状态，逆变电源电路停止工作。
IC1的1脚外围电路的VDZ1、R5、VD1、C2、R6构成12V输入电源过压保护电路，稳压管VDZ1的稳压值决定了保护电路的启动门限电压值，VD1、C2、R6还组成保护状态维持电路，只要发生瞬间的输入电源过压现象，保护电路就会启动并维持一段时间，以确保后级功率输出管的安全。考虑到汽车行驶过程中电瓶电压的正常变化幅度大小，通常将稳压管VDZ1的稳压值选为15V或16V较为合适。
IC1的3脚外围电路的C3、R5是构成上电软启动时间维持以及电路保护状态维持的关键性电路，实际上不管是电路软启动的控制还是保护电路的启动控制，其最终结果均反映在IC1的3脚电平状态上。
电路上电或保护电路启动时，IC1的3脚为高电平。当IC1的3脚为高电平时，将对电容C3充电。这导致保护电路启动的诱因消失后，C3通过R5放电，因放电所需时间较长，使得电路的保护状态仍得以维持一段时间。
当IC1的3脚为高电平时，还将沿R8、VD4对电容C7进行充电，同时将电容C7两端的电压提供给IC2的4脚，使IC2的4脚保持为高电平状态。
从图2的芯片内部电路可知，当4脚为高电平时，将抬高芯片内死区时间比较器同相输入端的电位，使该比较器输出保持为恒定的高电平，经&或&门、&或非&门后使内置的三极管VT1和三极管VT2均截止。图1电路中的VT5和VT8处于饱和导通状态，其后级的MOS管VT6和VT9将因栅极无正偏压而都处于截止状态，逆变电源电路停止工作。
IC1的5脚外接电容C4(472)和6脚外接电阻R7(4k3)为脉宽调制器的定时元件，所决定的脉宽调制频率为 fosc=1.1& (0.)kHz&50kHz。即电路中的三极管VT1、VT2、VT3、VT4、变压器T1的工作频率均为50kHz左右，因此T1应选用高频铁氧体磁芯变压器，变压器T1的作用是将12V脉冲升压为220V的脉冲，其初级匝数为20&2，次级匝数为380。
IC2的5脚外接电容C8(104)和6脚外接电阻R14(220k)为脉宽调制器的定时元件，所决定的脉宽调制频率为 fosc=1.1& (C8&R14)=1.1&(0.1&220)kHz&50Hz。
R29、R30、R27、C11、VDZ2组成XAC插座220V输出端的过压保护电路，当输出电压过高时将导致稳压管VDZ2击穿，使IC2的4脚对地电压上升，芯片IC2内的保护电路动作，切断输出。
车载逆变器电路中的MOS管VT2、VT4有一定的功耗，必须加装散热片，其他器件均不需要安装散热片。当车载逆变器产品持续应用于功率较大的场合时，需在其内部加装12V小风扇以帮助散热。
介绍完车载逆变器工作原理，下面来看看选购车载电源逆变器要注意什么
首先要注意看规格，因为配套不同功率的电器设备需要用不同规格的逆变器，因此在选择时要先知道自己是多用在哪些电器上。不然买个40W规格的逆变器，却发现某个汽车电器用品需要100W的电源，启动都成问题了。此外购买车载逆变器，要确认逆变器的各种保护功能，因为汽车电源本身就是不稳定，逆变器没有提供保护功能的话，当电器产品界上逆变器，很容易就会使坏电器。
一般来说，车载逆变器根据输出电流的波形分为两种，一种是方波转换器，一种是正弦波转换器。因为方波逆变器供电不稳定，输出的交流电流质量较差，而且其负载能力差，仅为额定负载的40-60%，有可能会损坏所使用的电器。所以samasora建议大家尽量选购纯正弦波逆变器或者修正正弦波逆变器。
修正正弦波逆变器又叫作准正弦波车载逆变器，因其波形比较接近正弦波，可应用于手机、笔记本电脑、电视机、摄像机、CD机、各种充电器、车用冰箱、游戏机、影碟机等等。
需要注意的是，纯正弦波逆变器和修正正弦波逆变器的价格是不一样的，纯正弦波逆变器属于高端产品，修正正弦波逆变器属于中低端产品。而修正正弦波逆变器的效率高，噪音小，售价适中，因而已经成为市场中的主流产品。
最后在选购车载电源逆变器时，还要注意转换的效率问题。就像大多数的电子产品一样，车载逆变器是存在转换效率的，一般市场上常见的逆变器转换效率都在70%-80%之间。
车载逆变器工作原理是什么呢?选购时又需要注意哪些呢?通过上述小编的介绍，相信大家对此都有所了解了吧。虽然车载逆变器有很多优势，用途也很广泛，但是像大多数电子产品一样，也存在一些转换效率问题。目前市场上常见的在70%-80%之间，有部分可达90%，还需要进一步的改进。
经过反复的比较和遴选，《今日电子》和21ic中国电子网举办的2013年度产品奖正式揭晓…
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正弦波逆变器与 方波 逆变器的比较和区别
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