最新第4讲DCAC变换及应用素材教学讲义ppt课件.ppt

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1、第4讲DCAC变换及应用素材逆变电路实例实用范围：办公设备：笔记本电脑、移动电话、打印机、显示器家用电器：录象机、音响、DVD、VCD及电冰箱郊外旅游：野外照明、微波炉、烹饪等户外作业：电动工具，车辆求援，抢险救灾，商业促销等休闲娱乐：手机、PDA、数码摄象机、数码相机、电池充电及GPS卫星导航等交-直-交变频器交-直-交变频器无源逆变4.1逆变电路•概述一、分类1、按逆变能量输出去向交流侧接电网，为有源逆变。交流侧接负载，为无源逆变。2、按直流电源性质分电压型，电流型3、按有无变压器分隔离式，非隔离式4、按结构分半桥，全桥，推挽式，单端正激，单端反激5、按相数分

2、单相三相多相二、常见问题1、逆变与变频的关系变频电路：分为交交变频和交直交变频两种。交直交变频由交直变换（整流）和直交变换两部分组成，后一部分就是逆变。2、应用1）新能源的开发利用，直流电源（如蓄电池、干电池、太阳能电池）等带交流负载；2）交流电机调速用变频器；3）不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分都是逆变电路；4）恒频恒压电源（交直交）UPS，航天用400Hz电源铁路用25Hz电源；5）有源逆变电源–高压直流输电，送电端整流，受电端逆变；6）开关电源4.1直流电交流电三、逆变电路的基本工作原理S1,4闭合，S2,3断开时S1~S4是桥式电路的4个臂

3、，由器件及辅助电路组成。改变开关切换频率，可改变输出交流电频率。S1,4断开，S2,3闭合时uo=-Uduo=UdUduoUd-Udtt4.1开通：适当的门极驱动信号就可使器件开通。关断：全控型器件可通过门极关断。半控型器件晶闸管，必须利用外部条件才能关断。研究换流方式主要是研究如何使器件关断。四、换流方式分类换流—电流从一个支路向另一个支路转移的过程，也称换相4.11)器件换流（DeviceCommutation）利用全控型器件的自关断能力进行换流。在采用全控型器件的电路中的换流方式是器件换流。2)电网换流（LineCommutation）电网提供换流电压的换流

4、方式。3)负载换流（LoadCommutation）4)强迫换流（ForcedCommutation）负载换流工作波形?t?t?t?tOOOOiit1b)a)uouoioiouVTiVT1iVT4iVT2iVT3uVT1uVT4由负载提供换流电压的换流方式3）负载换流VT1,4通时，电容上电压：VT2,3承受正向电压此时触发VT2,3能通VT2,3导通后，VT1,4承受反压实现负载换流什么样的电路能实现负载换流？关断四、换流方式分类4.1由换流电路内电容直接提供换流电压直接耦合式强迫换流通过换流电路内电容和电感的耦合来提供换流电压或换流电流电感耦合式强迫换流设置附

5、加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反压或反电流通常利用附加电容上所储存的能量来实现，因此也称为电容换流。4)强迫换流（ForcedCommutation）先使晶闸管电流减为零，然后通过反并联二极管使其加上反向电压。电流在支路内部终止流通而变为零，称为熄灭。四、换流方式分类4.1电压型逆变电路VoltageSourceTypeInverter-VSTI直流侧是电压源电流型逆变电路CurrentSourceTypeInverter-VSTI直流侧是电流源4.2电压型逆变电路1）逆变电路的分类——根据直流侧电源性质的不同2）电压型逆变电路的特点(1)直流侧为电压源或

6、并联大电容，相当于大电源。(2)输出电压为矩形波，且与φ无关输出电流因负载阻抗不同而不同。(3)阻感负载时需提供无功功率。为给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管4.2.1单相电压型逆变电路ttuG1uG2t1t2t3tiouot4t5器件导通情况控制信号u0i0开V1,关V2开V2,关V1V1VD2V2VD1VD1+-+--工作原理1）半桥逆变电路V1和V2栅极信号在一周期内各半周正偏、半周反偏，两者互补，开V1,关V2优点：简单，使用器件少V1通，u0=Ud/2VD2通，u0=-Ud/2V2通，u0=-Ud/2VD1通，u0=Ud/2

7、缺点：输出电压幅值为Ud/2，且直流侧需两电容串联，要均压。应用：用于几kW以下的小功率逆变电源。单相全桥、三相桥式都可看成若干个半桥逆变电路的组合。四个桥臂，可看成两个半桥组合而成两对桥臂交替导通180°输出电压和电流波形同半桥电路形状改变U0只能通过改变Ud来实现4.2.1单相电压型逆变电路2)全桥逆变电路ttuG1,4uG2,3t1t2t3tiouot4t5器件导通情况控制信号u0i0V1,4导通，u0=UdVD2,3导通，u0=-UdV2,3导通，u0=-UdVD1,4导通，u0=Ud开V1,4,关V2,3开V2,3,关V1,4开V1,4,关V2,3V1,

8、4VD2,