(2)低噪声。逆变器一般会有较大的噪声,而高频化也会在一定程度上增大噪声,采用部分谐振转换回路技术可以有效提高逆变器频率,减小噪声。所以,尽量降低噪声影响是逆变器的另一发展方向。
(3)集成化。功率器件的智能化和模块化由来已久,随着集成技术的发展,除了功率器件以外,模块内还集成了接口电路,驱动电路和保护电路,称为智能功率模块(IPM)。如果在功率模块当中嵌入控制电路,就形成了功率集成电路(PIC),缩小了整机的体积,方便了整机的设计制造,完美结合了微电子技术与电力电子技术[10],这是电子电子技术的重大突破,已在诸多应用领域中显示出突出的优越性。
(4)数字化。传统的开关型逆变器一般为模拟控制,虽然具有较好的连续性和较快的响应速度,但仍存在许多缺陷,如电路设计繁琐,难以调试等。随着数字控制芯片的飞速发展,数字信号的处理技术已日渐成熟,和模拟控制相比显示出众多优势,使计算机控制变得更加方便,模拟信号不易失真,系统的抗干扰能力也得以加强。
逆变器的发展趋势
(5)高可靠性。电力电子装置的最基本的要求之一是可靠性。众所周知,系统中的可靠性与元件数量密切相关。在设计逆变电路时,应尽可能较少地使用元器件,使系统更加集成化,保证输出电压的稳定性的输出波形的质量。这样不仅简化了电路,也提高了系统的可靠性。
(6)绿色化。随着相关法律政策的出台,无污染电源越来越受到人们的重视。在逆变电路中添加高效滤波器,同时在电网输入端采用功率因数校正技术和软开关技术,可以有效降低逆变系统的污染。发电是造成环境污染的一个重要原因,因此节约发电容量也是绿色电源一个重要因素。此外,软开关技术和功率校正技术的运用降低了功率损耗和谐波污染。因此,低功耗、低谐波、低电磁干扰的绿色逆变电源设备是现代电源的主要发展趋势之一。
(7)网络化。网络化控制是今后逆变器发展的最重要趋势。它有以下几个方面的优越性:可以根据运行指令实时调整逆变器的工作,实现开关型逆变器的网络控制功能[11];可通过数据通信传送其工作参数;可方便地实现高性能的控制算法,如 PID控制、重复控制、智能控制[3]等;可按负载特性灵活调整控制策略、控制方法和控制参数;易于实现标准化设计,提高可靠性,方便维修;易于系统监控、故障诊断和冗余控制。