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电压型逆变电路·引言根据直流侧电源性质的不同,可以分为两类
电压型逆变电路:直流侧是电压源。
电流型逆变电路:直流侧是电流源。
电压型逆变电路的特点
直流侧为电压源或并联大电容,直流侧电压基本无脉动。
由于直流电压源的钳位作用,输出电压为矩形波,输出电流因负载阻抗不同而不同。
阻感负载时需提供无功功率,为了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。
电压型逆变电路举例(全桥逆变电路)
单相电压型逆变电路
单相半桥电压型逆变电路及其工作波形
半桥逆变电路
在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容,两个电容的联结点便成为直流电源的中点,负载联接在直流电源中点和两个桥臂联结点之间。
工作原理
☞设开关器件V1和V2的栅极信号在一个周期内各有半周正偏,半周反偏,且二者互补。
☞输出电压uo为矩形波,其幅值为Um=Ud/2。
☞电路带阻感负载,t2时刻给V1关断信号,给V2开通信号,则V1关断,但感性负载中的电流io不能立即改变方向,于是VD2导通续流,当t3时刻io降零时,VD2截止,V2开通,io开始反向,由此得出如图所示的电流波形。
☞V1或V2通时,io和uo同方向,直流侧向负载提供能量;VD1或VD2通时,io和uo反向,电感中贮能向直流侧反馈。VD1、VD2称为反馈二极管,它又起着使负载电流连续的作用,又称续流二极管。
优点是简单,使用器件少;其缺点是输出交流电压的幅值Um仅为Ud/2,且直流侧需要两个电容器串联,工作时还要控制两个电容器电压的均衡;因此,半桥电路常用于几kW以下的小功率逆变电源。
全桥逆变电路
共四个桥臂,可看成两个半桥电路组合而成。
两对桥臂交替导通180°。
输出电压和电流波形与半桥电路形状相同,但幅值高出一倍。
在这种情况下,要改变输出交流电压的有效值只能通过改变直流电压Ud来实现。
Ud的矩形波uo展开成傅里叶级数得
其中基波的幅值Uo1m和基波有效值Uo1分别为
全桥逆变电路
单相全桥逆变电路的移相调压方式
移相