单相全桥逆变电路讲解.70页PPT
电压型单相全桥逆变电路
1. 引言逆变电路 所谓逆变,就是与整流相反,把直流电转换成某一固定频率或可变频率的交换电(DC/AC)的进程.当把转换后的交换电直接回送电网,即交换侧接入交换电源时,称为有源逆变;而当把转换后的交换电直接供应负载时,则称为无源逆变.平日所讲的逆变电路,若不加解释,一般都是指无源逆变电路.1. 电压型逆变器的道理图当开关S1.S4闭合,S2.S3断开时,负载电压u o 为正;当开关S1.S4断开,S2.S3闭应时,u o 为负,如斯瓜代进行下去,就在负载上得到了由直流电变换的交换电,u o 的波形如图7.4(b)所示.输出交换电的频率与两组开关的切换频率成正比.如许就实现了直流电到交换电的逆变.2. 电压型单相全桥逆变电路它共有4个桥臂,可以算作由两个半桥电路组合而成.两对桥臂瓜代导通180°.输出电压和电流波形与半桥电路外形雷同,幅值凌驾一倍.转变输出交换电压的有用值只能经由过程转变直流电压U d 来实现. 输出电压定量剖析u o 成傅里叶级数基波幅值基波有用值当u o 为正负各180°时,要转变输出电压有用值只能转变d d1o 9.022U U U ==πU d来实现可采取移相方法调节逆变电路的输出电压,称为移相调压.各栅极旌旗灯号为180º正偏,180º反偏,且T1和T2互补,T3和T4互补关系不变.T3的基极旌旗灯号只比T1落伍q ( 0<q <180º),T3.T4的栅极旌旗灯号分离比T2.T1的前移180º-q,uo 成为正负各为q 的脉冲,转变q 即可调节输出电压有用值.3MATLAB 仿真Simulink组建电路模子及试验成果电压型全桥逆变电路构造图：阻感性质下的仿真：T1 T4的脉冲旌旗灯号：T2 T3的脉冲旌旗灯号：带电阻情形下Ia Vab 波形电感负载下的Ia波形Vab波形阻感负载时RL负载电流波形输入电流Id的波形剖析：在直流电源电压Vd一准时,输出电压的基波大小不成控,且输出电压中谐波频率低.数值大,直流电源电流Id脉动频率低且脉动数值大.是以为了使负载获得优越的输出电压波形和减小直流电源电流的脉动,必须采取较大的LC输出滤波器和LdCd输入滤波器.经由过程此次的功课,在运用MATLAB的进程中碰到了很多问题,在对这些问题的解决进程中逐渐学会一些关于这套软件的运用办法,在查找MATLAB软件运用办法的时刻找到了相干的专业论坛,这为今后进修生涯供给了很多帮忙,可以在与他人的交换进程中学到更多的常识.《电力电子变换和掌握技巧》高级教导出版社陈坚《电力电子及其仿真》江苏技巧师范学院刑绍邦《电力电子技巧运用电路》机械工业出版社王文郁石玉《石新春电力电子技巧》中国电力出版社石新春。
单相全桥电压型逆变电路
单相全桥电压型逆变电路单相全桥电压型逆变电路是一种常用的电力电子变换器，它能将直流电源转换为交流电源，广泛应用于各种电力供应系统和电力调节系统中。
本文将对单相全桥电压型逆变电路的工作原理、优缺点以及应用领域进行详细介绍。
一、工作原理单相全桥电压型逆变电路由四个开关管和相应的控制电路组成。
开关管分别为Q1、Q2、Q3和Q4，通过适当的控制，可以实现对开关管的导通和关断。
在工作过程中，当Q1和Q4导通，Q2和Q3关断时，直流电源的正极连接到电路的A相，负极连接到电路的B 相，此时输出的是正半周的交流电压。
当Q1和Q4关断，Q2和Q3导通时，正负极的连接情况反转，输出的是负半周的交流电压。
通过不断交替导通和关断，可以在输出端获得一段完整的交流电压波形。
二、优缺点单相全桥电压型逆变电路具有以下优点：1. 输出电压稳定：由于采用全桥结构，能够有效地消除直流电源的波动和噪声，输出电压稳定可靠。
2. 输出功率大：全桥结构能够充分利用电源能量，输出功率相对较大。
3. 输出电压可调：通过控制开关管的导通和关断时间，可以实现对输出电压的调节，满足不同需求。
4. 抗干扰能力强：逆变电路可有效抑制外界干扰信号，提高系统的抗干扰能力。
然而，单相全桥电压型逆变电路也存在一些缺点：1. 成本较高：由于需要四个开关管，控制电路和保护电路等，相对于其他逆变电路而言，成本较高。
2. 效率较低：由于开关管的导通和关断需要一定的时间，逆变过程中会产生一定的开关损耗，导致转换效率有所降低。
三、应用领域单相全桥电压型逆变电路具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：1. 电力供应系统：逆变电路可以将直流电源转换为交流电源，用于电力供应系统中的电压和频率调节，满足不同负载的需求。
2. 电动机控制：逆变电路可将直流电源转换为交流电源，用于电动机的控制和驱动，实现电机的速度调节和方向控制等功能。
3. 新能源应用：逆变电路可以将太阳能、风能等新能源转换为交流电源，供应给家庭、工厂等用电设备。
《电力电子技术》逆变电路 ppt课件
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。
也叫电流换流。
图5-3直接耦合式 强迫换流原理图
图5-4 电感耦合式 强迫换流原理图
15
5.1.2 换流方式分类
换流方式总结：
器件换流——适用于全控型器件。 其余三种方式——针对晶闸管。 器件换流和强迫换流——属于自换流。 电网换流和负载换流——属于外部换流。 当电流不是从一个支路向另一个支路转移，而是在支
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°。
uG1
O
输出电压和电流波形与半桥电 uG2
t
路形状相同，幅值高出一倍。 O
t
改变输出交流电压的有效值只
u G3 ? O
t
能通过改变直流电压Ud来实现。
u
G4
O
t
u o
io
io
uo t
O
t1 t2
3
t
图5-7 单相全桥逆变
b)
电路的移相调压方式
c)
O
t
u UV
Ud
d)
O
t
e) u NNO' u UN
f)
O
2Ud 3
Ud 6
t
Ud 3
t
iU
g)
O
t
id
h)
O
t
图5-10电压型三相桥式逆
变电路的工作波形
35
5.2.2 三相电压型逆变电路
波形分析
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
单相全桥逆变电路和单相半桥逆变电路
单相全桥逆变电路和单相半桥逆变电路在这个科技飞速发展的时代，逆变器就像是电路里的小精灵，把直流电变成交流电，真是让人眼前一亮！你有没有想过，为什么我们家的电器能那么“聪明”？这全靠那些逆变电路啦！今天咱们就来聊聊单相全桥逆变电路和单相半桥逆变电路。
哎呀，名字听上去有点复杂，不过别担心，我会让你轻松搞定这些“名词”。
单相全桥逆变电路，这可真是个“大玩家”！想象一下，它就像一位全能的舞者，四个开关器件在舞台上翩翩起舞。
每一个开关都能开能关，组合起来，就能把直流电源的电流换成漂亮的交流电。
这种电路的好处就像是买了一张VIP通行证，功率大、效率高，真是个小猛兽。
电流的波形美得就像是艺术品，咱们说这是一种“正弦波”。
这种电路还能实现更好的电压控制，哇，简直是电气工程师的梦想啊！你知道吗？这个全桥逆变电路就像是在你的家里举办了一场大型派对，四个开关器件像朋友一样互相配合，搞得热闹非凡。
这样一来，逆变器的性能就像是在喝了红牛，瞬间变得强大。
可是，有好就有坏，使用这个电路的时候，元件的损耗也会比较大。
你想啊，开关频繁地开关，那电流的热量可得要控制得当，不然可就“烧成灰”了，哈哈。
再说说单相半桥逆变电路。
听上去是不是没那么复杂？它其实就像是全桥的“小弟弟”。
这个电路只有两个开关器件，所以运行起来简单很多。
就像是你和好友一起去游乐场，少了几个伙伴，但乐趣依旧不少。
这种电路的好处是它对电源的要求相对简单，适合家庭用电，轻松搞定小家电的需求。
虽然功率没全桥那么大，但在日常生活中，这已经绰绰有余了。
半桥逆变电路的波形虽然没有全桥的那样完美，但也是相当不错。
想想你喝的饮料，虽然不是特别高档，但足够解渴就行，对吧？这个电路在成本上也更亲民，尤其是对于那些不想花大钱但又想体验“逆变生活”的家庭，真是个理想的选择。
别以为电路的运行就只有这些，实际上，它们的工作状态可是能让你大吃一惊！你知道电流在电路中流动的感觉吗？就像是一场音乐会，节奏起伏，气氛热烈。
单相全桥逆变电路工作原理
单相全桥逆变电路工作原理
单相全桥逆变电路是一种常见的逆变电路拓扑结构，其工作原理如下：
该电路由四个开关组成，分别为Q1、Q2、Q3和Q4。
输入电源为直流电压，如正极连接到VDC，负极连接到地。
当Q1和Q4导通，Q2和Q3断开时，输入电源的正极连接到交流负载，负极连接到地，此时通过交流负载的电流方向由正向改为反向。
当Q2和Q3导通，Q1和Q4断开时，输入电源的正极连接到地，负极连接到交流负载，此时通过交流负载的电流方向由反向改为正向。
通过不断变换开关的导通状态，单相全桥逆变电路可以实现输入直流电压经过交流负载的单向流动。
这是通过改变输入电源正负极连接方式的方式实现的。
同时，为了保护开关和负载，通常会加入电感和电容等元件，以减小电流峰值和滤除高频噪声。
需要注意的是，单相全桥逆变电路工作时会产生一定的交流噪声，同时可能会有较高的开关损耗。
因此，在实际应用中，通常需要结合控制电路，通过PWM技术等手段来控制开关的状态，以降低噪声和损耗。
逆变电路精品PPT课件
V5、V6、V1 V6、V1、V2
uUN
1 Ud 3
2 Ud 3
1 Ud 3
1 Ud 3
2 Ud 3
1 Ud 3
5-29
5.2.2 三相电压型逆变电路
波形分析
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
a) u b) u
UN'
5-9
5.1.2 换流方式分类
1) 器件换流（Device Commutation）
利用全控型器件的自关断能力进行换流。 在采用IGBT 、电力MOSFET 、GTO 、GTR等全控型器 件的电路中的换流方式是器件换流。
2) 电网换流（Line Commutation）
电网提供换流电压的换流方式。 将负的电网电压施加在欲关断的晶闸管上即可使其关断。 不需要器件具有门极可关断能力，但不适用于没有交流 电网的无源逆变电路。
b)
图5-1 逆变电路及其波形举例
5-3
第 5章
逆变电路
以上讨论的仅仅是逆变器的主电路，要构成一个完整的 逆变器除了主电路之外还要有其它附加电路，其基本结构如下 图所示，除逆变主电路外还包括：
5-4
第 5章
逆变电路
5-5
5.1.1 逆变电路的基本工作原理
S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正。 S1、S4断开，S2、S3闭合时，负载电压uo为负。
-
VD 1 a R io L b uo VD 2 V4
VD4
两个半桥电 路的组合
T1 T2
图5-5 全桥逆变电路
u G1 O u G2 O u G3 O
全桥DCAC逆变电路 ppt课件
V1
V2
0V 15V 50Hz VC VS1
0V 15V 50Hz VC VS2
U
U
1V/V VC VS4
1V/V VC VS3
U
U
1V/V
V4 0V 15V 50Hz
1V/V
V3 0V 15V 50Hz
XS C1
G T AB
VT 2 ZVN3310F
L1
1.0H
R1
C1
1.0kohm 10uF
电压控制电压源VCVS1～VCVS4（uG1和uG3， uG4和uG2）控制，电压控制电压源VCVS1～
VCVS4受脉冲电压源V1～V4控制。
2020/4/10
• 用鼠标双击V1～V4，可以打开V1～V4的对话 框，如图11.7.3所示，在对话框中可以修改 脉冲宽度、上升时间、下降时间和脉冲电压 等参数。VCVS1和VCVS3与VCVS2和VCVS4的相 位互差180°。
图11.7.2 MOSFET DC－AC全桥逆变电路
2020/4/10
（a）V2和V4对话框
2020/4/10
（b） V1和V3对话框图
11.7.3 V1～V4的对话框
图11.7.4 DC－AC全桥逆变电路的输出电压波形
2020/4/10
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PU LSE
PU LSE
VT 1 ZVN3310F
UD 100V
• 例如当设置V1和V3 的Delay Time参数（即 触发角α）为3ms时，应设置V2和V4 的Delay Time参数（即触发角α）为13ms（10ms对应π ），使两者之间相差180度（π）。启动仿真， 点击示波器，可以看见DC－AC全桥逆变电路的 输出电压波形如图11.7.4所示。
全桥逆变电路原理详解
全桥逆变电路原理详解
单相逆变不间断（电源）设计电路中的全桥逆变电路部分。
它是由两个IR2101驱动和4个MOS管构成的全桥逆变电路。
提问：IR2101不是半桥（驱动芯片）吗？没错，的确是半桥驱动芯片，和IR2104一样的，常被用在三相逆变电路中做三个半桥驱动逆变电路来生成三相波。
那组成全桥逆变电路又是什么原理呢。
我们首先来看一下IR2101的常用连接电路和内部电路。
看这些可能看不明白，结合内部电路和我们的设计电路来一起看就会清楚很多。
我们都知道MOS管需要高电平导通工作（大概15V±5V左右）。
本设计电路中，D3和C5会和负载共同构成一个常见的Boost 升压电路，会在（芯片）8脚（也就是VB脚）上产生一个较高的电压，从而成功驱动MOS管开闭。
C5升压就需要IR2101先开通低端MOS管（Q5），来给C5充电，然后再开高端MOS管（Q6）；如果上桥需要保持一个比较长的时间则需要重复充电的动作来保证VB脚的电位不会低于一个较高的电位（高于1脚电压10V左右）
电压型全桥逆变电路可看成由两个半桥电路组合而成,共4个桥臂,桥臂3和6为一对,桥臂4和5为另一对,成对桥臂同时导通,两对交替各导通180°半桥恒导通，即Q3和Q6恒导通，这样上管Q3的源极电位就变成了VCC，而栅级必须比源级高10V～20V才能保持Q3的DS导通，否则MOS管会进入线性区开始发热。
驱动IR2101的5脚和7脚是互补输出，一个是高电平输出，另一个就是低电平输出，这也确保了导通的上桥升压（电容）充电正常。