详细逆变电路原理分析讲解学习.ppt

《详细逆变电路原理分析讲解学习.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、详细逆变电路原理分析4.1.1逆变器的性能指标（1）谐波系数HF：谐波分量有效值同基波分量有致值之比。（2）总谐波系数：总谐波系数表征了一个实际波形同其基波的接近程度。（5）电磁干扰（EMI）和电磁兼容性（EMC）（3）逆变效率（4）单位重量的输出功率:衡量逆变器输出率密度的指标。4.1.2逆变电路的分类①电压型：输人端并接有大电容，输入直流电源为恒压源，逆变器将直流电压变换成交流电压。②电流型：输入端串接有大电感，输入直流电源为恒流源，逆变器将输入的直流电流变换为交流电流输出。（1）、根据输入直流电源特点分类①　半桥式逆变电路；②　全桥式逆变电路；③　推换式逆变电路；④其他形式：如单管晶体管

2、逆变电路。（2）、根据电路的结构特点分类4.1.2逆变电路的分类（3）、根据换流方式分类（4）、根据负载特点分类①非谐振式逆变电路②谐振式逆变电路①负载换流型逆变电路；②脉冲换流型逆变电路；③自换流型逆变电路。4.1.3逆变电路用途1、可以做成变频变压电源（VVVF），主要用于交流电动机调速。2、可以做成恒频恒压电源（CVCF），其典型代表为不间断电源（UPS）、航空机载电源、机车照明，通信等辅助电源也要用CVCF电源。3、可以做成感应加热电源，例如中频电源，高频电源等。逆变器的用途十分广泛：返回4.2逆变电路的工作原理开关T1、T4闭合，T2、T3断开：u0=Ud；开关T1、T4断开，T2、

3、T3闭合：u0=－Ud;当以频率fS交替切换开关T1、T4和T2、T3时，则在电阻R上获得如图4.2.4(b)所示的交变电压波形，其周期Ts=1/fS，这样，就将直流电压E变成了交流电压uo。uo含有各次谐波，如果想得到正弦波电压，则可通过滤波器滤波获得。图4.2.1单相桥式逆变电路工作原理1、主要功能:图4.2.1(a)中主电路开关T1~T4，它实际是各种半导体开关器件的一种理想模型。逆变电路中常用的开关器件有快速晶闸管、可关断晶闸管（GTO）、功率晶体管（GTR）、功率场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅晶体管（IGBT）。将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载。2、工作原理：返

4、回它由两个导电臂构成，每个导电臂由一个全控器件和一个反并联二极管组成。在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容C1和C2，且满足C1=C2。设感性负载连接在A、0两点间。T1和T2之间存在死区时间，以避免上、下直通，在死区时间内两晶闸管均无驱动信号。1.电压型逆变电路半桥逆变电路结构及波形：4.3.1电压型单相半桥逆变电路4.3电压型逆变电路动画输出电压有效值为:由傅里叶分析，输出电压瞬时值为:其中，为输出电压角频率。当n=1时其基波分量的有效值为:(4.3.1)(4.3.2)(4.3.3)在一个周期内，电力晶体管T1和T2的基极信号各有半周正偏，半周反偏，且互补。若负载为阻感负载，设t2时刻以

5、前，T1有驱动信号导通，T2截止，则u0=Ud/2。t2时刻关断的T1，同时给T2发出导通信号。由于感性负载中的电流i。不能立即改变方向，于是D2导通续流，u0=－Ud/2。t3时刻i。降至零，D2截止，T2导通，i。开始反向增大，此时仍然有u0=－Ud/2。在t4时刻关断T2，同时给T1发出导通信号，由于感性负载中的电流i。不能立即改变方向，D1先导通续流，此时仍然有u0=Ud/2；t5时刻i。降至零，T1导通，u0=Ud/2；图4.3.1电压型半桥逆变电路及其电压电流波形2、工作原理：缓冲电感反馈的无功能量缺点：1）交流电压幅值仅为Ud/2；2）直流侧需分压电容器；3）为了使负载电压接近正

6、弦波通常在输出端要接LC滤波器，输出滤波器LC滤除逆变器输出电压中的高次谐波。优点：简单，使用器件少；应用：用于几kW以下的小功率逆变电源；4.3.2电压型单相全桥逆变电路全控型开关器件T1和T4构成一对桥臂，T2和T3构成一对桥臂,T1和T4同时通、断；T2和T3同时通、断。T1(T)4与T2(T3)的驱动信号互补，即T1和T4有驱动信号时，T2和T3无驱动信号，反之亦然，两对桥臂各交替导通180°。1、电路工作过程：输出方波电压瞬时值：输出方波电压有效值：基波分量的有效值：图4.3.2电压型单相全桥逆变电路和电压、电流波形图(4.3.6)(4.3.4)(4.3.5)同单相半桥逆变电路相比，

7、在相同负载的情况下，其输出电压和输出电流的幅值为单相半桥逆变电路的两倍。1）纯电阻负载时0≤t＜Ts／4，Ts2≤t≤3Ts／4期间，D1、D4导通起负载电流续流作用，在此期间T1∼T4均不导通。图4.3.2电压型单相全桥逆变电路和电压、电流波形图2）电感负载时由可得负载电流峰值为：(4.3.7)0≤θ≤ωt期间，T1和T4有驱动信号，由于电流i0为负值，T1和T4不导通，D1、D4导通起负载电流