第5章逆变电路 联系客服

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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,还使io连续,又称续流二极管。

图5-6单相半桥电压型逆变电路及其工作波形

优点:简单,使用器件少

缺点:交流电压幅值Ud/2,直流侧需两电容器串联,要控制两者电压均衡,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。 2、全桥逆变电路 电路结构及工作情况:

图5-5,两个半桥电路的组合。1和4一对,2和3另一对,成对桥臂同时导通,交替各导通180°。uo波形同图5-6b。半桥电路的uo,幅值高出一倍Um=Ud。io波形和图5-6b中的io相同,幅值增加一倍,单相逆变电路中应用最多的。

输出电压定量分析 uo成傅里叶级数

(5-1)

基波幅值 (5-2)

基波有效值 (5-3)

uo为正负各180o时,要改变输出电压有效值只能改变Ud来实现。 移相调压方式(图5-7)。

可采用移相方式调节逆变电路的输出电压,称为移相调压。各栅极信号为180o正偏,180o反偏,且V1和V2互补,V3和V4互补关系不变。V3的基极信号只比V1落后q ( 0

图5-7单相全桥逆变电路的移相调压方式

3、带中心抽头变压器的逆变电路

交替驱动两个IGBT,经变压器耦合给负载加上矩形波交流电压。两个二极管的作用也是提供无功能量的反馈通道,Ud和负载相同,变压器匝比为1:1:1时,uo和io波形及幅值与全桥逆变电路完全相同。

图5-8带中心抽头变压器的逆变电路

与全桥电路的比较,比全桥电路少用一半开关器件,器件承受的电压为2Ud,比全桥电路高一倍。必须有一个变压器。 (2)三相电压型逆变电路

三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电路。应用最广的是三相桥式逆变电路 可看成由三个半桥逆变电路组成。

180°导电方式:

每桥臂导电180o,同一相上下两臂交替导电,各相开始导电的角度差120o,任一瞬间有三个桥臂同时导通,每次换流都是在同一相上下两臂之间进行,也称为纵向换流。

图5-9三相电压型桥式逆变电路

波形分析:

图5-10电压型三相桥式逆变电路的工作波形

负载各相到电源中点N′的电压:U相,1通,uUN′=Ud/2,4通,uUN′=-Ud/2。

负载线电压 (5-4)

负载相电压

负载中点和电源中点间电压

(5-5)

(5-6)

负载三相对称时有(5-7)

利用式(5-5)和(5-7)可绘出uUN、uVN、uWN波形。负载已知时,可由uUN波形求出iU波形,一相上下两桥臂间的换流过程和半桥电路相似,桥臂1、3、5的电流相加可得直流侧电流id的波形,id每60°脉动一次,直流电压基本无脉动,因此逆变器从直流侧向交流侧传送的功率是脉动的,电压型逆变电路的一个特点。

定量分析: a、输出线电压 uUV展开成傅里叶级数

uUN+uVN+uWN=0,于是

(5-8)

式中,

,k为自然数

输出线电压有效值 (5-9)

基波幅值 (5-10)

基波有效值 b、负载相电压

(5-11)