[拼音]：dianyuan huanliuqi

[外文]：inverter

將直流電變成交流電或另一種直流電壓值的電路，簡稱換流器。前者一般稱為 DC/AC換流器（或逆變器），后者稱為 DC/DC變換器。便攜式或用于空間電子設(shè)備的直流電源一般是干電池、太陽電池或其他電池。某些固定設(shè)備雖可用工業(yè)交流電源，但為了保證不間斷供電，仍需要用蓄電池作為備用電源。這些電源的電壓值大多是額定的，在需要不同電壓值的直流電或交流電時，就需要使用電源換流器。

對換流器的要求是換流后的電壓應(yīng)足夠穩(wěn)定，效率高，電路簡單、可靠。早期的換流器件大多用機械振動子，性能較差。現(xiàn)代主要用換流效率和可靠性都較高的晶體管或可控硅等電子器件。

電流換流器的種類很多，但工作方式基本上可歸結(jié)為圖1中 DC/AC換流器的框圖。把直流電壓U_dc加到振蕩器，使之產(chǎn)生交變電壓u_ac，再由變壓器T_p將此交變信號變換到所需電壓值，完成逆變過程。DC/DC變換器通常是在DC/AC逆變器之后再加上整流－濾波電路。

圖2為單管DC/DC變換器電路，當電路接通時，晶體管T_r的基極因正偏而導(dǎo)通。通過變壓器T_p初級繞組W_c的集電極電流，使基極繞組W_b感應(yīng)一電壓。

繞組的極性保證它為正反饋而使T_r在極短時間內(nèi)進入飽和，但起始的集電極電流很小，W_c所感應(yīng)的電壓近似于電源電壓U_dc。若W_c的電感為L_c，則集電極電流i_c的增長速率為di_c/dt＝U_dc/L_c，因而基極感應(yīng)電壓和基極電流均為一常數(shù)。這時次級繞組W_o 的極性使二級管D處于反偏，負載R_L不會有電流流過。此后i_c逐漸增長，直至T_r脫離飽和區(qū)而進入放大區(qū)。但因i_b不變，i_c也不會繼續(xù)增大，因此W_c及W_b的感應(yīng)電壓開始減小，i_c及i_b也隨之減小。集電極感應(yīng)電壓的逐漸下降又使晶體管T_r在極短時間內(nèi)進入截止區(qū)。在此瞬間，次級繞組W_o上感應(yīng)的電壓正好使D導(dǎo)通，產(chǎn)生次級電流。T_r截止后，儲存在繞組電感中的電能向負載釋放。至此，電路即完成一周的振蕩過程。只要C_o和R_L的數(shù)值較大，電路的輸出電壓u_o幾乎保持不變。在次級負載R_L上獲得的功率應(yīng)相當于在導(dǎo)通期間儲存在L_c中的能量。因此輸出電壓u_o應(yīng)與i=h_FE?i_b和負載電阻R_L有關(guān)。改變i_b的大小可以改變u_o的值。利用這種電路僅需數(shù)十伏電壓的直流電源U_bc可獲得數(shù)萬伏的高壓輸出。這種電路在負載R_L開路時電壓劇增，因此必須采取保護措施。簡單的辦法是在W_c上并聯(lián)一電容C。單管變換器電路簡單，效率較低(約60％～75％)，適于小功率運用。對較大功率多采用推挽式換流器電路或雙變壓器換流器電路。

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標簽：電源換流器

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