逆变电路中的各种基本原理与线路图一览

逆变是将直流电转换为交流电的过程。

主要应用

各种直流电源的能源使用，如蓄电池、干电池、太阳能电池等；

交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分。

逆变电路的分类

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；输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；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；

半桥逆变电路结构

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。

半桥逆变电路工作原理

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，输出电压uo为矩形波，幅值为Um=Ud/2；ØV1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。

全桥逆变电路结构

四个开关管和四个续流二极管构成两个桥臂，可看成两个半桥电路的组合；输出电压合电流波形与半桥电路形状相同，幅值高出一倍；

应用：单相逆变中应用广泛

全桥逆变电路工作原理

同一桥臂两个开关器件不能同时导通；V3的基极信号与V1相差q（0＜q＜180 ） ；V3、V4的栅极信号分别比V2、V1的前移180－q ；输出电压是正负各为q宽度的脉冲；Ø改变q就可调节输出电压。

推挽电路工作原理

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；变压器匝比为1:1时，uo和io波形及幅值与全桥逆变电路完全相同。

与半桥和全桥电路的比较：

比全桥电路少用一半开关器件；比半桥电路电压利用率高；器件承受的电压为2Ud，比全桥电路高 一倍；

等效电路

三相桥式逆变电路结构

三个单相逆变电路可组合成一个三相桥式逆变电路