一、车载逆变电源基本概念

车载电源又叫电源逆变器，是一种能够将DC12V 直流电转换为和市电相同的AC220V 50Hz交流电，供一般电器使用，是一种方便的电源转换器，由于常用于汽车而得名。车载电源一般使用汽车电瓶或者点烟器供电，先将这样的低压直流电转换为320V 左右的直流电；然后是真正的转变阶段，它将高压的直流电转变为220V 、50Hz 的交流电。有了车载电源，您就可以把家里所有的小家电搬到车上使用，如手机、笔记本电脑、数码相机、车用冰箱、摄像机、DVD 等，从而使人在车里有一种置身家中的感觉。一切电子设备都离不开电源提供能量，随着电子技术的发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，对电源的要求更加灵活多样。逆变是对电能进行变换和控制的一种基本形式。现代逆变技术是综合了现代电力电子开关器件的应用、现代功率变换、 PWM技术、频率及相位调制技术、开关电源技术和控制技术等的一门实用设计技术。

二、车载逆变电源发展

在上世纪五十年代中期到八十年代初期，由于逆变技术没有发展成熟，逆变电源的形式是采用”柴油发电机 工频变压器”的简单模式，由于采用工频变压器，这种车载逆变电源体积大、发热量大、效率低且噪声大。在上世纪七十年代末，半导体器件性能有了很大的突破。经过20多年的不断发展，开关电源技术有了重大的突破和进步。新型功率器件的开发促进了开关电源的高频化，功率MOSFET 和IGBT 可使中小型开关电源工作频率达到400KHZ ，软开关技术使高频开关电源的实现有了可能，它不仅可以减少电源的体积和重量，而且提高了电源的效率；控制技术的发展以及专用控制芯片的生产，不仅使电源电路大幅度简化，而且使开关电源的动态性能和可靠性大大提高。

开关电源的高频化是电源技术发展的创新技术，高频化带来的效益是使开关电源装置空前的小型化，并使开关电源进入更广泛的领域，特别是在高新领域的应用，推动到了高新技术产品的小型化、轻便化，另外开关电源的发展与应用在节约资源与保护环境方面都具有深远的意义。21世纪开关电源的发展技术追求和发展趋势可以概括为以下四个方面：①小型化、轻量化、高频化；②高可靠性；③低噪声；④采用计算机辅助设计和控制。目前的开关电源按其输出的波形可分为三种，一是纯方波波形方波逆变器的制作采用简易的多谐振荡器方波逆变是一种低成本，极为简单的变换方式，它适用于各种整流负载，但是对于变压器的负载的适应不是很好，有较大的噪声，而且电源效率一般比较低，且不能带感性负载。二是纯正弦波，正弦波逆变器输出的是同我们日常使用的电网一样甚至更好的正弦波交流电，因为它不存在电网中的电磁污染，能够带动任何种类的负载，但是技术要求和成本均高。三是准正弦波输出，这是一种较接近正弦波的输出波形，可以满足我们大部分的用电需求，除了转换效率高之外，结构简单，成本也低，性能稳定、适用于各种整流负载，并且控制简单、可靠性较高. 本文即输出准正弦波。

而实现输出波形为准正弦波的方法其关键在于如何产生调宽脉冲，从广义上来分可以有两种方法，一是使用单片机编程即软硬件相结合的方法，而是采用硬件调制法，即完全由硬件电路来完成。

正弦波逆变电源采用功率半导体器件作为开关，通过控制开关的占空比调整输出电压。它的功耗小，效率高，正弦波逆变电源直接对电网电压进行整流、滤波、调整，然后由开关调整管进行稳压，不需要电源变压器，此外，开关工作频率为几十千赫，滤波电容器、电感器数值较小。因此正弦波逆变电源具有重量轻、体积小等优点。另外，于功耗小，机内温升低，提高了整机的稳定性和可靠性。而且其对电网的适应能力也有较大的提高，一般串联稳压电源允许电网波动范围为220V #177;10%,而正弦波逆变电源在电网电压在110～260V 范围变化时, 都可获得稳定的输出阻抗电压。正弦波逆变电源的高频化是电源技术发展的创新技术, 高频化带来的效益是使正弦波逆变电源装置空前的小型化, 并使正弦波逆变电源进入更广泛的领域, 特别是在高新技术领域的应用, 扒动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外正弦波逆变电源的发展与应用在节约资源及保护环境方面都具有深远的意义。

如果使用单片机来编程实现的话，必须实时地计算调制波(正弦波) 和载波(三角波) 的所有交点的时间坐标，根据计算结果，有序地向逆变桥中各逆变器件发出”通”和”断”的动作指令。而且调节频率时，一方面，调制波与载波的周期要同时改变。另一方面，调制波的振幅要随频率而变，而载波的振幅则不变，所以，每次调节后，所有交点的时间坐标都必须重新计算。要满足上述要求，只有在计算机技术取得长足进步的20世纪80年代才有可能，同时，又由于大规模集成电路的飞速发展，迄今，已经有能够产生满足要求的SPWM 波形的专用集成电路了。

除此之外，考虑到微电网孤岛运行时有功和无功分量严重耦合引起的无功功率无法精确分配和增加虚拟电抗带来的电压跌落问题，在虚拟同步发电机一次电压控制器的基础上，提出了一种在线计算电压控制器参考输入电压的新算法，根据调度有功和无功功率预先估算感应电动势，补偿VSG固有下垂特性和线路阻抗的电压跌落，保证VSG按照设定的U-Q下垂特性运行；设计二次电压控制，用以解决上层调度的周期性、负荷波动的随机性及一次电压控制的有差性等带来的电压质量问题。

三、发展趋势