逆变器（Inverter）是一种 DC-AC 变换器，它与 Adapter（适配器）恰好是一种相反的电压变换过程：Adapter 将市电电网的交流电压转变为稳定的 12 V 直流输出，而 Inverter 将 Adapter 输出的 12 V 直流电压转变为高频的高压交流电。两个部分同样都采用了目前应用较多的脉宽调制（PWM）技术，其核心部分都是一个 PWM 集成控制器：Adapter 用的是 UC3842，Inverter 则采用 TL5001 芯片。TL5001 的工作电压范围为 3.6～40 V，其内部设有一个误差放大器、一个调节器、一个振荡器、一个有死区控制的 PWM 发生器、低压保护回路及短路保护回路等。

一、逆变的基本过程

（1）直流电通过振荡电路变为交流电；

（2）得到的交流电再通过线圈升压（这时得到的是方波交流电）；

（3）对升压后的方波交流电进行滤波整形，得到接近正弦波的交流电。

相比之下，AC-DC 变换比较简单：利用二极管的单向导电性连成电桥，让一端始终流入、另一端始终流出，即可得到脉动直流电；如果需要平滑的直流电，还需要接入电容进行滤波。

二、逆变器的工作原理

以下对 Inverter 的工作原理作简要介绍，其电路组成如图 1 所示。

图 1　逆变器电路组成

输入接口部分：输入部分有 3 个信号，即 12 V 直流输入 V_IN、工作使能电压 ENB 及 Panel 电流控制信号 DIM。V_IN 由 Adapter 提供；ENB 电压由主板上的 MCU 提供，其值为 0 或 3 V——当 ENB = 0 时 Inverter 不工作，ENB = 3 V 时 Inverter 处于正常工作状态；DIM 电压由主板提供，变化范围在 0～5 V 之间，将不同的 DIM 值反馈给 PWM 控制器反馈端，Inverter 向负载提供的电流也将不同，DIM 值越小，Inverter 输出的电流就越大。

电压启动回路：ENB 为高电平时，输出高压去点亮 Panel 的背光灯灯管。

PWM 控制器：由内部参考电压、误差放大器、振荡器和 PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出晶体管等功能电路组成。

直流变换：由 MOS 开关管和储能电感组成电压变换电路，输入的脉冲经过推挽放大器放大后驱动 MOS 管做开关动作，使直流电压对电感进行充放电，这样电感的另一端就能得到交流电压。

LC 振荡及输出回路：保证灯管启动需要的 1600 V 电压，并在灯管启动以后将电压降至 800 V。

输出电压反馈：当负载工作时反馈采样电压，起到稳定 Inverter 电压输出的作用。

三、主要功率元件的选择

逆变器主功率元件的选择至关重要。目前使用较多的功率元件有达林顿功率晶体管（BJT）、功率场效应管（MOSFET）、绝缘栅晶体管（IGBT）和可关断晶闸管（GTO）等：在小容量低压系统中使用较多的器件为 MOSFET，因为 MOSFET 具有较低的通态压降和较高的开关频率；在高压大容量系统中一般均采用 IGBT 模块，这是因为 MOSFET 随着电压的升高其通态电阻也随之增大，而 IGBT 在中容量系统中占有较大的优势；在特大容量（100 kVA 以上）系统中，一般均采用 GTO 作为功率元件。

逆变器的主要部件包括场效应管或 IGBT、变压器、电容、二极管、比较器以及 3525 之类的主控器件；交-直-交逆变还需要整流滤波环节。功率大小和精度要求关系着电路的复杂程度。

IGBT（绝缘栅双极晶体管）作为新型电力半导体场控自关断器件，集功率 MOSFET 的高速性能与双极性器件的低电阻于一体，具有输入阻抗高、电压控制功耗低、控制电路简单、耐高压、承受电流大等特性，在各种电力变换中获得极广泛的应用。与此同时，各大半导体生产厂商不断开发 IGBT 的高耐压、大电流、高速、低饱和压降、高可靠性和低成本技术，主要采用 1 μm 以下的制作工艺，研制开发已取得一些新进展。