逆變器的使用與安全問題

　　簡單地說，逆變器就是一種將低壓（12或24伏或48伏）直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?20伏交流電的電子設(shè)備。因為我們通常是將220伏交流電整流變成直流電來使用，而逆變器的作用與此相反，因此而得名。我們處在一個“移動”的時代，移動辦公，移動通訊，移動休閑和娛樂。在移動的狀態(tài)中，人們不但需要由電池或電瓶供給的低壓直流電，同時更需要我們在日常環(huán)境中不可或缺的220伏交流電，逆變器就可以滿足我們的這種需求。

　　逆變器的工作原理

　　逆變器是一種DC to AC的變壓器，它其實與轉(zhuǎn)化器是一種電壓逆變的過程。逆變器轉(zhuǎn)換器是將電網(wǎng)的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的12V直流輸出，而逆變器是將Adapter輸出的12V直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l的高壓交流電；兩個部分同樣都采用了用得比較多的脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)。其核心部分都是一個PWM集成控制器，Adapter用的是UC3842，逆變器則采用TL5001芯片。TL5001的工作電壓范圍3.6～40V，其內(nèi)部設(shè)有一個誤差放大器，一個調(diào)節(jié)器、振蕩器、有死區(qū)控制的PWM發(fā)生器、低壓保護(hù)回路及短路保護(hù)回路等。

　　輸入接口部分：輸入部分有3個信號，12V直流輸入VIN、工作使能電壓ENB及Panel電流控制信號DIM。VIN由Adapter提供，ENB電壓由主板上的MCU提供，其值為0或3V，當(dāng)ENB=0時，逆變器不工作，而ENB=3V時，逆變器處于正常工作狀態(tài)；而DIM電壓由主板提供，其變化范圍在0～5V之間，將不同的DIM值反饋給PWM控制器反饋端，逆變器向負(fù)載提供的電流也將不同，DIM值越小，逆變器輸出的電流就越大。

　　電壓啟動回路：ENB為高電平時，逆變器輸出高壓去點亮Panel的背光燈燈管。

　　PWM控制器：有以下幾個功能組成：內(nèi)部參考電壓、誤差放大器、振蕩器和PWM、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、短路保護(hù)、輸出晶體管。

　　直流變換：由MOS開關(guān)管和儲能電感組成電壓變換電路，輸入的脈沖經(jīng)過推挽放大器放大后驅(qū)動MOS管做開關(guān)動作，使得直流電壓對電感進(jìn)行充放電，這樣電感的另一端就能得到交流電壓。

　　LC振蕩及輸出回路：保證燈管啟動需要的1600V電壓，并在燈管啟動以后將電壓降至800V。

　　輸出電壓反饋：當(dāng)負(fù)載工作時，反饋采樣電壓，起到穩(wěn)定I逆變器電壓輸出的作用。

　　逆變器作用

　　逆變器是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉(zhuǎn)變成交流電（一般為220v50HZ正弦或方波）。通俗的講，逆變器是一種將直流電（DC）轉(zhuǎn)化為交流電（AC）的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。

　　廣泛適用于空調(diào)、家庭影院、電動砂輪、電動工具、縫紉機、DVD、VCD、電腦、電視、洗衣機、抽油煙機、冰箱，錄像機、按摩器、風(fēng)扇、照明等 。

　　簡單地說，逆變器就是一種將低壓（12或24伏或48伏）直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?20伏交流電的電子設(shè)備。因為我們通常是將220伏交流電整流變成直流電來使用，而逆變器的作用與此相反，因此而得名。我們處在一個“移動”的時代，移動辦公，移動通訊，移動休閑和娛樂。在移動的狀態(tài)中，人們不但需要由電池或電瓶供給的低壓直流電，同時更需要我們在日常環(huán)境中不可或缺的220伏交流電，逆變器就可以滿足我們的這種需求。

　　特點

　　1.轉(zhuǎn)換效率高、啟動快；

　　2.安全性能好：產(chǎn)品具備短路、過載、過/欠電壓、超溫5種保護(hù)功能；

　　3.物理性能良好：產(chǎn)品采用全鋁質(zhì)外殼，散熱性能好，表面硬氧化處理，耐摩擦性能好，并可抗一定外力的擠壓或碰擊；

　　4.帶負(fù)載適應(yīng)性與穩(wěn)定性強。

　　逆變器的使用

　　1、直流電壓要一致每臺逆變器都有接入直流電壓數(shù)值，如12V，24V等，逆變器（圖4）要求選擇蓄電池電壓必須與逆變器直流輸入電壓一致。例如，12V 逆變器必須選擇12V蓄電池。

　　2、逆變器輸出功率必須大于電器的使用功率，特別對于啟動時功率大的電器，如冰箱、空調(diào)，還要留大些的余量。

　　3、正、負(fù)極必須接正確逆變器接入的直流電壓標(biāo)有正負(fù)極。紅色為正極（+），黑色為負(fù)極（—），蓄電池上也同樣標(biāo)有正負(fù)極，紅色為正極（+），黑色為負(fù)極（—），連接時必須正接正（紅接紅），負(fù)接負(fù)（黑接黑）。連接線線徑必須足夠粗，并且盡可能減少連接線的長度。

　　4、應(yīng)放置在通風(fēng)、干燥的地方，謹(jǐn)防雨淋，并與周圍的物體有20cm以上的距離，遠(yuǎn)離易燃易爆品，切忌在該機上放置或覆蓋其它物品，使用環(huán)境溫度不大于40℃。

　　5、充電與逆變不能同時進(jìn)行。即逆變時不可將充電插頭插入逆變輸出的電氣回路中。

　　6、兩次開機間隔時間不少于5秒（切斷輸入電源）。

　　7、請用干布或防靜電布擦拭以保持機器整潔。

　　8、在連接機器的輸入輸出前，請首先將機器的外殼正確接地。

　　9、為避免意外，嚴(yán)禁用戶打開機箱進(jìn)行操作和使用。

　　0、懷疑機器有故障時，請不要繼續(xù)進(jìn)行操作和使用，逆變器應(yīng)及時切斷輸入和輸出，由合格的檢修人員或維修單位檢查維修。

　　11、在連接蓄電池時，確認(rèn)手上沒有其它金屬物，以免發(fā)生蓄電池短路，灼傷人體。

　　12、使用環(huán)境，基于安全和性能的考慮，安裝環(huán)境應(yīng)具備以下條件：

　?。?）干燥：不能浸水或淋雨；

　?。?）陰涼：溫度在0℃與40℃之間；

　?。?）通風(fēng)：保持殼體上5CM內(nèi)無異物，其它端面通風(fēng)良好。

　　13、安裝使用方法

　?。?）將轉(zhuǎn)換器開關(guān)置于關(guān)（OFF）的位置，然后把雪茄頭插入車內(nèi)點煙器插口，確保插到位而接觸良好；

　?。?）確認(rèn)所有電器的功率在G-ICE標(biāo)稱功率以下方可使用，將電器的220V插頭直接插入轉(zhuǎn)換器一端的 220V插座內(nèi)，并確保兩個插座所有連接電器的功率之和在G-ICE標(biāo)稱功率以內(nèi)；

　?。?）開啟轉(zhuǎn)換器開關(guān)，綠色指示燈亮，表示工作正常。

　?。?）紅色指示燈亮，表示因過壓/欠壓/過載/過溫，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器關(guān)斷。

　?。?）在很多情況下，由于車用點煙器插口輸出有限，使得正常使用時轉(zhuǎn)換器報警或關(guān)斷，這時只要發(fā)動車輛或減小用電功率即可恢復(fù)正常。

　　14、注意事項

　?。?）電視機，顯示器，電動機等在啟動時電量達(dá)到峰值，逆變器盡管轉(zhuǎn)換器可以承受標(biāo)稱功率2倍的峰值功率，但有些功率符合要求的電器的峰值功率可能會超過轉(zhuǎn)換器的峰值輸出功率，引發(fā)過載保護(hù)，電流被關(guān)斷。同時帶動多個電器，可能發(fā)生這種情況，這時應(yīng)先關(guān)閉電器開關(guān)，打開轉(zhuǎn)換器開關(guān)，然后逐個打開電器開關(guān)，并應(yīng)最先開啟峰值最高的電器。

　?。?）在使用過程中，電瓶電壓開始下降，當(dāng)轉(zhuǎn)換器DC輸入端的電壓降到10.4-11V時，報警器發(fā)出峰鳴聲，此時電腦或其它敏感電器應(yīng)及時關(guān)閉，若忽視報警聲，轉(zhuǎn)換器將在電壓到9.7-10.3V時，自動關(guān)斷，這樣可以避免電瓶被過量放電，電源保護(hù)關(guān)斷后，紅色指示燈亮起；

　?。?）應(yīng)及時啟動車輛，給電瓶充電，防止電量衰竭，影響汽車啟動和電瓶壽命；

　?。?）盡管轉(zhuǎn)換器沒有過壓保護(hù)功能，輸入電壓超過16V，仍有可能損壞轉(zhuǎn)換器；

　?。?）連續(xù)使用后，殼體表面溫度會上升到60℃，注意氣流通暢，易受高溫影響的物體應(yīng)遠(yuǎn)離。

　　逆變器的安全性問題

　　設(shè)計上要考慮的安全性問題

　　1、必須選擇金屬外殼產(chǎn)品：車載逆變器由于功率較大，發(fā)熱亦大，如果內(nèi)部熱量不能及時散出，輕則影響元器件壽命，重則有產(chǎn)生火災(zāi)的危險。金屬外殼，一方面具有良好的散熱特性，另一方面也不會燃燒。塑膠外殼的產(chǎn)品，最好不要選用。市面上有些產(chǎn)品為了節(jié)約成本，150W甚至175W的產(chǎn)品都使用塑膠外殼，這樣的產(chǎn)品，即使加了風(fēng)扇幫助散熱，也不推薦選用，因為風(fēng)扇一是增加了使用中的噪音，影響使用舒適度，二是工作壽命一般都比較短，這樣就降低了整機的可靠性，萬一哪天停轉(zhuǎn)了，后果可就嚴(yán)重了。

　　2、為行車安全，一定要選用分體式產(chǎn)品，不要選用一體化產(chǎn)品：一體式的缺點有四個，第一、由于汽車點煙器插座不是很深，一體式的逆變器重量集中在后部，汽車行駛過程中的顛簸容易將逆變器抖落掉或引起插頭接觸不良。第二、一體化逆變器插在點煙器插座上，后部露出較長，插上用電電器，露出會更長，會影響右手的換檔操作，這可是跟行車安全息息相關(guān)的，千萬注意了。第三、由于直接插在點煙器插座上，一體式逆變器后排無法使用，只有用插線板延長。第四、一體式外殼都是塑膠，大家都知道塑膠不耐高溫，因此一體式逆變器跟點煙器插座接觸的部分如果通過大電流會產(chǎn)生高溫，因而導(dǎo)致一體式逆變器頭部變形或熔化，嚴(yán)重還會引起火災(zāi)。基于以上原因，無論從使用安全還是從使用方便性上來看，都不能選用一體式的逆變器，而應(yīng)當(dāng)選用金屬外殼分體式的逆變器

　　3、150W功率以上逆變器必須配電瓶夾子線：汽車點煙器保險絲一般為15A，只適合使用額定功率在150W以下的電器。超過150W就必須使用電瓶夾子線直接從電瓶取電，否則會燒壞汽車配線及保險絲。

　　4、要選用輸出波形是正弦波或模擬正弦波的產(chǎn)品：純方波輸出的產(chǎn)品輸出波形上升沿和下降沿十分陡峭，其正向最大值到負(fù)向最大值幾乎在同時產(chǎn)生，這樣，對負(fù)載和逆變器本身造成劇烈的不穩(wěn)定影響。同時，其帶負(fù)載能力差，不能帶感性負(fù)載。如所帶的負(fù)載過大，方波電流中包含的三次諧波成分將使流入負(fù)載中的容性電流增大，嚴(yán)重時會損壞負(fù)載的電源濾波電容。

　　5、要具有過溫報警和過溫保護(hù)功能：帶大功率電器時，逆變器會產(chǎn)生大量熱量，如果溫度過高，一是影響逆變器的正常使用壽命，二是有發(fā)生火災(zāi)的危險。三是如果在不知道的情況下摸到，還會燙傷手。具備過溫保護(hù)功能的逆變器，能在溫度上升到70度左右發(fā)出蜂鳴聲報警并自動停止工作，切斷輸出，從而保護(hù)了逆變器自身的安全及車內(nèi)人員的安全。

　　6、輸入必須具有欠壓保護(hù)：很多時候逆變器都是在停車狀態(tài)下使用，具有輸入欠壓保護(hù)功能，在電瓶電壓低到一定程度時，會發(fā)出蜂鳴聲報警，提醒用戶應(yīng)該關(guān)閉電器了，低到一定程度還會自動停止工作，這樣就可以防止電瓶過度放電，造成打不著車的尷尬。

　　7、保護(hù)逆變器自身安全的輸入過壓保護(hù)、輸出過載保護(hù)、輸出短路保護(hù)也必不可少。

　　使用中要注意的安全性問題

　　1、最好固定使用，切記不要放在中控臺上使用：逆變器一般都比較重，如果放在中控臺上使用，急剎車時很容易飛起來砸傷人或砸碎擋風(fēng)玻璃哦，千萬注意。

　　2、不要在停車狀態(tài)下使用逆變器時忽然點火：汽車點火時會產(chǎn)生一個很高的沖擊電壓，容易擊穿逆變器的MOSFET器件而造成逆變器的損壞。正確做法是先關(guān)閉逆變器再點火。等汽車點著火以后再繼續(xù)使用逆變器。

　　3、不要用手直接去觸摸輸出端：雖然功率很小，也會觸電的，呵呵。

　　4、使用大功率逆變器時，150W以上電器，逆變器必須使用電瓶夾子線直接從電瓶取電：汽車點煙器保險絲一般為15A，只適合使用額定功率在150W以下的電器。超過150W就必須使用電瓶夾子線直接從電瓶取電，否則會燒壞汽車配線及保險絲。

　　5、正常使用情況下逆變器輸入保險絲燒壞，最好不要自己更換：逆變器99%的情況下輸入保險絲燒壞都是因為輸入MOSFET擊穿，如果更換保險絲繼續(xù)使用，很容易燒壞汽車上的保險絲。正確的做法是與銷售商或廠家售后服務(wù)聯(lián)系。

　　逆變器的使用環(huán)境

　　1、干燥：不能將逆變器安裝時暴露在雨天，雪霜天，霧天等潮濕的環(huán)境中，不允許逆變電源上有水滴或油污。

　　2、溫控：逆變器的環(huán)境溫度控制在0-40攝氏之間。

　　3、安全：逆變器不能安裝在電池，易燃物品區(qū)，燃料儲存區(qū)以及燃油發(fā)動機周邊。

　　4、通風(fēng)：逆變器的周圍至少要有30毫米的通風(fēng)空間，確保逆變器的通風(fēng)口沒有被任何物品阻塞。

　　5、灰塵：不能將逆變器安裝在多灰塵的環(huán)境中。

　　6、電池或者電池組：盡量不要使用過長的電纜線，但要將逆變器與電池隔開，電池也同樣不可暴露在外，它所產(chǎn)生的氣體具有強烈的腐蝕性，長時間會損壞逆變器。

　　7、地線連接：逆變器的接地端口用導(dǎo)線安全接地或者將地線用導(dǎo)線安全連接在你的負(fù)載上。