DC/AC Pure Sine Wave Inverter

Introduction 

This report focuses on DC to AC power inverters, which aim to efficiently transform a DC power source to a high voltage AC source, similar to power that would be available at an electrical wall outlet. Inverters are used for many applications, as in situations where low voltage DC sources such as batteries, solar panels or fuel cells must be converted so that devices can run off of AC power. One example of such a situation would be converting electrical power from a car battery to run a laptop, TV or cell phone. The method in which the low voltage DC power is inverted, is completed in two steps. The first being the conversion of the low voltage DC power to a high voltage DC source, and the second step being the conversion of the high DC source to an AC waveform using pulse width modulation. Another method to complete the desired outcome would be to first convert the low voltage DC power to AC, and then use a transformer to boost the voltage to 120 volts. This project focused on the first method described and specifically the transformation of a high voltage DC source into an AC output. Of the different DC­AC inverters on the market today there are essentially two different forms of AC output generated: modified sine wave, and pure sine wave 1 . A modified sine wave can be seen as more of a square wave than a sine wave; it passes the high DC voltage for specified amounts of time so that the average power and rms voltage are the same as if it were a sine wave. These types of inverters are much cheaper than pure sine wave inverters and therefore are attractive alternatives. Pure sine wave inverters, on the other hand, produce a sine wave output identical to the power coming out of an electrical outlet. These devices are able to run more sensitive devices that a modified sine wave may cause damage to such as: laser printers, laptop computers, power tools, digital clocks and medical equipment. This form of AC power also reduces audible noise in devices such as fluorescent lights and runs inductive loads, like motors, faster and quieter due to the low harmonic distortion.

本报告重点介绍直流到交流电源逆变器，该逆变器旨在将直流电源有效地转换为高压交流电源，类似于壁装电源插座上可用的电源。逆变器用于许多应用，例如在必须转换低压直流电源（例如电池，太阳能电池板或燃料电池）的情况下，以便设备可以使用交流电源。这种情况的一个示例是将汽车电池的电能转换为笔记本电脑，电视或手机的电源。低压直流电源反相的方法分两个步骤完成。第一步是将低压直流电源转换为高压直流电源，第二步是使用脉冲宽度调制将高压直流电源转换为交流波形。完成所需结果的另一种方法是，首先将低压直流电源转换为交流电源，然后使用变压器将电压升至120伏。该项目着重于所描述的第一种方法，特别是高压直流电源到交流输出的转换。在当今市场上不同的DC­AC逆变器中，基本上会产生两种不同形式的AC输出：修正正弦波和纯正弦波1。修改后的正弦波可以看作是更多的方波而不是正弦波。它会在指定的时间内通过高直流电压，以使平均功率和均方根电压与正弦波相同。这些类型的逆变器比纯正弦波逆变器便宜得多，因此是有吸引力的替代方案。另一方面，纯正弦波逆变器产生的正弦波输出与从电源插座输出的功率相同。这些设备能够运行更敏感的设备，这些设备可能会对正弦波造成损坏，例如：激光打印机，便携式计算机，电动工具，数字时钟和医疗设备。由于低谐波失真，这种形式的交流电源还可以减少诸如荧光灯之类的设备中的可听噪声，并运行感应负载（如电动机），从而更快，更安静。