单相全桥逆变电路原理
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。
单相全桥逆变电路原理
单相全桥逆变电路原理 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998单相全桥型逆变电路原理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1和4为一对，桥臂2和3为另一对，成对桥臂同时导通，两对交替各导通180° 电压型全桥逆变电路输出电压uo 的波形和半桥 电路的波形uo 形状相同，也是矩型波，但幅值 高出一倍，Um=Ud输出电流io 波形和半桥电路的io 形状相同，幅值增加一倍 VD1 、V1、VD2、V2相继导通的区间，分别对应VD1和VD4、V1和V4、VD2和VD3、V2和V3相继导通的区间+-VD 3VD 4单相半桥电压型逆变电路工作波形全桥逆变电路是单相逆变电路中应用最多的， 对电压波形进行定量分析将幅值为Uo 的矩形波 uo 展开成傅里叶级数，得其中基波幅值Uo1m 和基波有效值Uo1分别为上述公式对半桥逆变电路也适用，将式中的ud 换成Ud /2uo 为正负电压各为180°的脉冲时，要改变输出电压有效值只能通过改变输出直流电压Ud 来实现OONu o U - U m ioVD 1 VD2VD1VD 2采用移相方式调节逆变电路的输出电压t 1时刻前V 1和V 4导通，输出电压u o 为u dt 1时刻V 3和V 4栅极信号反向，V 4截止，因i o 不能突变，V 3不能立即导通，VD 3导通续流，因V 1和VD 3同时导通，所以输出电压为零各IGBT 栅极信号uG1~uG4及输出电压uo 、输出电流io 的波形u u u u u i o o 实际就是调节输出电压脉冲的宽度• 各IGBT 栅极信号为180°正偏，180°反偏，且V 1和V 2栅极信号互补，V 3和V 4栅极信号互补• V 3的基极信号不是比V 1落后180°，而是只落后 ( 0< <180°)• V 3、V 4的栅极信号分别比V 2、V 1的前移180°-•VD 3VD 4u u u u u i o o t 2时刻V 1和V 2栅极信号反向， V 1截止， V 2不能立即导通，VD 2导通续流，和VD 3构成电流通道，输出电压为-U d到负载电流过零开始反向， VD 2和VD 3截止， V 2和V 3开始导通， u o 仍为- U dt 3时刻V 3和V 4栅极信号再次反向， V 3截止， V 4不能立刻导通， VD 4导通续流， u o 再次为零 输出电压u o 的正负脉冲宽度各为θ ，改变θ ，可调节输出电压。
单相全桥逆变器的原理及其建模
单相全桥逆变器的原理及其建模
单相全桥逆变器是一种常见的电力电子设备，用于将直流电转
换为交流电。
其原理是利用四个功率晶体管（MOSFET或IGBT）或功
率二极管来控制电流的流向，从而产生交流输出。
在正半周，两个
功率晶体管导通，另外两个关断；在负半周，另外两个功率晶体管
导通，另外两个关断。
通过适当的控制，可以实现交流输出的波形
控制。
单相全桥逆变器的建模可以从电路和控制两个方面进行描述。
在电路方面，可以将逆变器建模为由功率开关和滤波电路组成的复
杂电路。
功率开关的导通和关断状态可以用数学方程表示，而滤波
电路则用于平滑输出电压波形。
在控制方面，逆变器的建模涉及到
控制策略的选择，比如PWM控制、调制索引控制等。
这些控制策略
可以通过数学模型来描述其工作原理和输出特性。
此外，建模过程还需要考虑到逆变器的损耗特性、输出电压和
电流的变化规律、稳定性分析等方面。
综合考虑电路、控制、损耗
和稳定性等因素，可以建立全面的单相全桥逆变器模型，用于仿真、分析和设计优化。
总的来说，单相全桥逆变器的原理是利用功率开关控制电流流向实现直流到交流的转换，建模则涉及到电路和控制两个方面的描述，需要综合考虑多种因素来建立全面的模型。
单相全桥逆变电路原理
单相全桥型逆变电路原理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1和4为一对，桥臂2和3为另一对，成对桥臂同时导通，两对交替各导通180° 电压型全桥逆变电路输出电压uo 的波形和半桥 电路的波形uo 形状相同，也是矩型波，但幅值 高出一倍，Um=Ud输出电流io 波形和半桥电路的io 形状相同，幅值增加一倍 VD1 、V1、VD2、V2相继导通的区间，分别对应VD1和VD4、V1和V4、VD2和VD3、V2和V3相继导通的区间+-VD 3VD 4单相半桥电压型逆变电路工作波形全桥逆变电路是单相逆变电路中应用最多的， 对电压波形进行定量分析将幅值为Uo 的矩形波 uo 展开成傅里叶级数，得其中基波幅值Uo1m 和基波有效值Uo1分别为上述公式对半桥逆变电路也适用，将式中的ud 换成Ud /2uo 为正负电压各为180°的脉冲时，要改变输出电压有效值只能通过改变输出直流电压Ud 来实现OONu o U - U m ioVD 1 VD2VD1VD 2采用移相方式调节逆变电路的输出电压t 1时刻前V 1和V 4导通，输出电压u o为u dt 1时刻V 3和V 4栅极信号反向，V 4截止，因i o 不能突变，V 3不能立即导通，VD 3导通续流，因V 1和VD 3同时导通，所以输出电压为零各IGBT 栅极信号uG1~uG4及输出电压uo 、输出电流io 的波形u u u u u i o o 实际就是调节输出电压脉冲的宽度• 各IGBT 栅极信号为180°正偏，180°反偏，且V 1和V 2栅极信号互补，V 3和V 4栅极信号互补• V 3的基极信号不是比V 1落后180°，而是只落后 ( 0< <180°)• V 3、V 4的栅极信号分别比V 2、V 1的前移180°-•VD 3VD 4u u u u u i o o t 2时刻V 1和V 2栅极信号反向， V 1截止， V 2不能立即导通，VD 2导通续流，和VD 3构成电流通道，输出电压为-U d到负载电流过零开始反向， VD 2和VD 3截止， V 2和V 3开始导通， u o 仍为- U dt 3时刻V 3和V 4栅极信号再次反向， V 3截止， V 4不能立刻导通， VD 4导通续流， u o 再次为零 输出电压u o 的正负脉冲宽度各为θ ，改变θ ，可调节输出电压。
单相全桥逆变电路输出电压有效值
单相全桥逆变电路输出电压有效值1. 介绍在现代电力系统中，逆变电路是一种重要的电力转换器，它可以将直流电转换为交流电。
单相全桥逆变电路是其中一种常用的逆变电路，它具有输出电压稳定、波形纯净等优点，被广泛应用于家用电器、工业控制以及电力系统中。
本文将详细介绍单相全桥逆变电路的工作原理、输出电压的计算方法以及影响输出电压的因素。
2. 工作原理单相全桥逆变电路由四个晶闸管和四个二极管组成，如下图所示：+-----------------+| |DC +---+---+---+---+---+---+| | | | | || | | | | || | | | | |+---+---+---+---+---+| | | | | || | | | | || | | | | |+---+---+---+---+---+| || |+-+---+---+---+---+--- AC| | | | || | | | || | | | |+---+---+---+---+当输入直流电源的正极连接到左上角的节点，负极连接到右上角的节点时，电路开始工作。
通过控制晶闸管的导通和截止，可以实现电路的开关操作。
当晶闸管导通时，电流从直流电源经过晶闸管流向交流负载；当晶闸管截止时，电流通过二极管流向交流负载。
通过不断地交替导通和截止，可以实现将直流电源转换为交流电源。
3. 输出电压的计算方法输出电压的有效值是衡量逆变电路性能的重要指标之一。
在单相全桥逆变电路中，输出电压的有效值可以通过以下公式计算：V out_rms=V √2其中，V out_rms表示输出电压的有效值，V dc表示直流输入电压。
由于输出电压是交流电压，其波形呈正弦波形。
因此，通过计算输出电压的有效值，可以获得其幅值。
4. 影响输出电压的因素单相全桥逆变电路的输出电压受到多种因素的影响。
以下是一些常见的影响因素：4.1 直流输入电压直流输入电压是影响输出电压的主要因素之一。
(完整word版)单相全桥逆变电路原理
单相全桥型逆变电路原理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1和4为一对，桥臂2和3为另一对，成对桥臂同时导通，两对交替各导通180° 电压型全桥逆变电路输出电压uo 的波形和半桥 电路的波形uo 形状相同，也是矩型波，但幅值 高出一倍，Um=Ud输出电流io 波形和半桥电路的io 形状相同，幅值增加一倍 VD1 、V1、VD2、V2相继导通的区间，分别对应VD1和VD4、V1和V4、VD2和VD3、V2和V3相继导通的区间+-VD 3VD 4单相半桥电压型逆变电路工作波形全桥逆变电路是单相逆变电路中应用最多的， 对电压波形进行定量分析将幅值为Uo 的矩形波 uo 展开成傅里叶级数，得其中基波幅值Uo1m 和基波有效值Uo1分别为上述公式对半桥逆变电路也适用，将式中的ud 换成Ud /2ddo1m 27.14U U U ==πdd1o 9.022U U U ==πOONu o U - U m ioVD 1 VD2VD1VD 2⎪⎭⎫⎝⎛+++= t t t U u ωωωπ5sin 513sin 31sin 4d ouo 为正负电压各为180°的脉冲时，要改变输出电压有效值只能通过改变输出直流电压Ud 来实现t 1时刻前V 1和V 4导通，输出电压u o为u dt 1时刻V 3和V 4栅极信号反向，V 4截止，因i o 不能突变，V 3不能立即导通，VD 3导通续流，因V 1和VD 3同时导通，所以输出电压为零各IGBT 栅极信号uG1~uG4及输出电压uo 、输出电流io 的波形u u u u i o u o 实际就是调节输出电压脉冲的宽度• 各IGBT 栅极信号为180°正偏，180°反偏，且V 1和V 2栅极信号互补，V 3和V 4栅极信号互补• V 3的基极信号不是比V 1落后180°，而是只落后θ ( 0<θ <180°)• V 3、V 4的栅极信号分别比V 2、V 1VD 3VD 4采用移相方式调节逆变电路的输出电压u u u u i o u o t 2时刻V 1和V 2栅极信号反向， V 1截止， V 2不能立即导通，VD 2导通续流，和VD 3构成电流通道，输出电压为-U d到负载电流过零开始反向， VD 2和VD 3截止， V 2和V 3开始导通， u o 仍为- U du u u u i o u o t 3时刻V 3和V 4栅极信号再次反向， V 3截止， V 4不能立刻导通， VD 4导通续流， u o 再次为零 输出电压u o 的正负脉冲宽度各为θ ，改变θ ，可调节输出电压。
单相全桥逆变电器实验报告
单相全桥逆变电器实验报告一、实验目标本次实验的主要目标是了解单相全桥逆变电器的原理、结构及工作特性，通过实验掌握逆变电器的运行规律，理解其在能源转换中的作用，为进一步研究逆变电源提供实践基础。
二、实验原理单相全桥逆变电器是一种将直流电能转换为交流电能的电力电子装置。
其基本工作原理是利用半导体开关器件（如晶体管、可控硅等）的开关特性，将直流电源的电能转换为高频交流电能，再通过变压器耦合升压或降压，最终输出所需电压和频率的交流电。
三、实验步骤1. 搭建单相全桥逆变电器实验平台，包括直流电源、全桥逆变电路、输出变压器、电压电流测量仪器等。
2. 设定直流电源的电压和电流值，开启电源，观察全桥逆变电路的工作状态。
3. 使用示波器观察全桥逆变电路的输出波形，理解其工作原理。
4. 调整直流电源的电压和电流值，观察全桥逆变电路输出电压和电流的变化情况，理解逆变电器的电压和电流调节特性。
5. 改变输出变压器的匝数比，观察输出电压和电流的变化情况，理解变压器的变压原理及匝数比对输出电压的影响。
6. 记录实验数据，整理实验结果，分析误差来源，得出实验结论。
四、实验结果及分析根据实验数据，绘制了全桥逆变电路的输出波形图、电压电流调节特性曲线、变压器匝数比与输出电压关系曲线等。
通过分析这些图表，可以得出以下结论：1. 全桥逆变电路能够将直流电能转换为交流电能，输出波形稳定，具有良好的电压和电流调节特性。
2. 变压器匝数比的改变可以调节输出电压的大小，实现电压的变换和匹配。
3. 实验过程中存在一定的误差，主要来源于测量仪器的精度误差和操作误差。
通过对误差的分析，可以进一步提高实验的准确性和可靠性。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了单相全桥逆变电器的工作原理和特性，掌握了其运行规律。
实验结果验证了逆变电器的电压和电流调节特性以及变压器匝数比对输出电压的影响。
同时，实验过程中也暴露出了一些问题和不足之处，需要我们在后续的研究中进行改进和完善。
单相全桥逆变电路移相调压方式的工作原理
单相全桥逆变电路移相调压方式的工作原理好嘞，今天我们来聊聊单相全桥逆变电路移相调压方式，听起来是不是有点高大上？别担心，我会尽量把它说得简单易懂，咱们就像聊天一样，轻松点。
什么是单相全桥逆变电路呢？简单说，它就像是一个电能的变换器，把直流电转换成交流电。
这种设备在生活中可常见了，比如说你家里的太阳能发电系统就可能用到它。
想象一下，咱们用的电器大部分都需要交流电，如果没有这种逆变电，咱们的电器可就无法正常工作了。
这个“移相调压”又是什么鬼？好比是你跟朋友约会，提前沟通好时间。
电流的相位就像约会的时间，想要调整就得移一下。
移相调压就是通过改变电流的相位来控制输出电压。
换句话说，咱们可以“调音”，让电压高点、低点，随心所欲。
这样一来，电器用起来更加得心应手，不用担心电压不稳，坏了电器，钱又得花。
这玩意儿的工作原理其实也挺有趣的。
想象一下，咱们把逆变器看作一个调音师。
它把直流电的“音符”变成了交流电的“旋律”。
怎么做到的呢？这就需要它里的四个开关管像乐队成员一样，配合得当。
这四个开关可以两两交替打开，形成不同的电流路径，嘿，这可真是技术活。
开关打开的时候，电流就像小溪一样流动，关掉的时候，溪水又停了。
通过这种方式，逆变器可以把直流电“转”成交流电，简直就是电流界的魔术师。
而移相调压就是在这个过程中加入了一些小技巧，调调节节，把电压弄得高一些或者低一些。
比如说你想让电器更亮，输出电压调高点，嘿，灯泡就亮了；反之，要是你觉得太亮了，那就调低一点，瞬间变得柔和。
这种灵活性可真是让人爱不释手。
这种调压方式的效率也相当不错。
现代的逆变器设计得越来越精妙，减少了能量损耗，就像是给你的钱包省钱。
你想，少花点电费，更多的钱可以用来买你喜欢的东西，何乐而不为呢？再说，单相全桥逆变电路的优点可不少。
它的结构简单，容易维护。
这就像你买了一台简单的咖啡机，使用起来毫不费力，坏了也容易修。
再加上它的成本相对较低，能给很多小型企业或家庭带来便利。
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。
单相全桥逆变器电路图 单相桥式逆变器的工作原理和波形图详解
单相全桥逆变器电路图单相桥式逆变器的工作原理和波形图详解
一、单相全桥（逆变器）是什么?
单相全桥逆变器基本上是电压源逆变器，单相全桥逆变器的（电源电路）图下图所示。
为了简单，没有标出SCR触发电路和换向电路。
单相全桥逆变器采用2线直流（电源）、4个续流（二极管）和4个（可控硅）。
T1和可T2同时导通，其频率为f=1/T。
同样，T3 和T4同时开启。
(T1和T2 ）和（T3和T4）的相位差有180℃。
单相全桥逆变器
二、单相全桥逆变器电路工作原理
单相全桥逆变器的工作分为4种模式：模式℃：(t1
模式℃（t1
模式II (T/2
模式III（t2
三、单相全桥逆变波形
这里S1、S2、S3、S4也就是T1、T2、T3、T4。
1、当负载为：负载为R、L、RL
1）纯（电感负载）L 负载：
电流Io 关于t 轴对称，因此直流分量= 0，并且电流从最小峰值电流(-Ip) 到最大峰值电流(+Ip) 呈线性。
在这种情况下：D1 和D2在0
负载为R、L、RL
2、当负载为纯阻性负载
输出电压（U0）和输出电流（I0）波形如下：
Ig1和Ig2为门脉冲，用于接通S1、S2和S3、S4。
对于阻性负载，在0
负载为纯阻性负载
3、任何负载的输出电压（U0）波形
负载的输出电压（U0）波形
对于任何类型的负载，输出电压波形将保持相同，但电流波形取决于负载的性质。
输出电压波形是半波对称的，因此不存在所有偶次谐波。
四、单相全桥逆变优点
电路中无电压波动
适合高输入电压
高效节能
功率器件的额定电流等于负载电流。
单相逆变电路工作原理
单相逆变电路工作原理单相逆变电路指的是将直流电转换为交流电的电路。
这种电路通常由逆变器、控制电路和滤波电路等部分组成。
在工业控制、交流电源、太阳能逆变器等领域中，单相逆变电路起着至关重要的作用。
下面将详细介绍单相逆变电路的工作原理，以及其在各个领域中的应用。
一、单相逆变电路的工作原理单相逆变电路是指将直流电能转换为交流电能的电路。
其工作原理主要基于开关管的导通和截止来实现。
在单相逆变电路中，最常用的开关器件是双极型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）。
逆变电路可以分为两种基本结构：全桥逆变和半桥逆变。
（一）全桥逆变电路全桥逆变电路由四个开关管组成，可以将直流电源转换为交流电源。
在正半周，开关管1和开关管4导通，而开关管2和开关管3截止，将电压施加在电容上，电容充电并为负载提供电源。
在负半周，开关管2和开关管3导通，而开关管1和开关管4截止，电容放电并为负载提供电源。
通过这种方式，全桥逆变电路可以实现直流电到交流电的转换。
（二）半桥逆变电路半桥逆变电路由两个开关管组成，可以将直流电源转换为交流电源。
在正半周，开关管1导通，开关管2截止，电容通过开关管1充电并为负载提供电源。
在负半周，开关管2导通，开关管1截止，电容通过开关管2放电并为负载提供电源。
半桥逆变电路通常用于小功率应用，成本更低，效率更高。
在实际应用中，单相逆变电路通常配备PWM控制电路，以实现对输出波形的精确控制。
PWM控制电路可以通过控制开关管的工作周期和占空比来调整输出交流电的频率和幅值，从而满足不同的应用需求。
二、单相逆变电路在各领域的应用1. 工业控制领域单相逆变电路广泛应用于各种工业控制设备中。
如变频调速器、UPS电源、电动机驱动器等。
工业控制领域对电能质量和稳定性要求非常高，单相逆变电路通过PWM控制技术可以提供高质量的交流电能，满足工业生产对电能的各种需求。
2. 交流电源领域在交流电源领域，单相逆变电路常用于电网并网逆变器、光伏逆变器等设备中。
实验51-DC-AC SPWM单相全桥逆变电路设计及研究
实验五十一DC/AC SPWM单相全桥逆变电路设计及研究（信号与系统—自动控制理论—检测技术－电力电子学综合实验）一、实验原理SPWM单相全桥逆变电路的主要工作原理是依靠四个开关管的通、断状态配合，利用冲量等效原理，采用正弦脉宽调制（SPWM）策略将输入的直流电压变换成正弦波电压输出。
SPWM的调制原理是通过对每个周期内输出的脉冲个数和每个脉冲宽度来调节逆变器输出电压的频率和幅值。
要使输出的电压波形接近标准的正弦波，就要尽量保证SPWM电压波在每一时间段都与该时段中正弦电压等效。
除要求每一时间段的面积相等外，每个时间段的电压脉冲宽度还必须很窄，这就需要在一个正弦波形内脉冲的数量很多。
脉波数量越多，不连续的按正弦规律改变宽度的多脉冲电压就越等效于正弦电压。
目前，在电力电子控制技术中，SPWM技术应用极为广泛，SPWM波形的形成一般有自然采样法、规则采样法等等。
前者主要用于模拟控制中，后者适用数字控制。
本实验采用的是DSP控制的单相全桥逆变电路，采用对称规则采样法。
对称规则采样的基本思想是使SPWM波的每个脉冲均以三角载波中心线为轴线对称，因此在每个载波周期内只需一个采样点就可确定两个开关切换点时刻。
具体算法是过三角波的对称轴与正弦波的交点，做平行于时间轴的平行线，该平行线与三角波的两个腰的交点作为SPWM波“开通”和“关断”的时刻。
由于在每个三角载波周期中只需要进行一次采样，因此使得计算公式得到简化，并且可以根据脉宽计算公式实时计算出SPWM波的脉宽时间，可以实现数字化控制。
图51-1 对称规则采样法生成SPWM波根据相似三角形定理，可以分析出图1对称规则采样法生成的SPWM波脉宽时间T n为：()21sin n n T T MN Nπ−= (51-1) 式中，M 为调制度，T 为正弦调制波周期，N 为载波比。
本实验中程序采用DSP 控制方式，载波频率固定为10KHZ ，调制波频率为50HZ 频率。
IGBT单相电压型全桥无源逆变电路设计
IGBT单相电压型全桥无源逆变电路设计无源逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置。
在无源逆变器中，使用单相电压型全桥拓扑结构，其中IGBT是指绝缘栅双极型晶体管，具有高电压和高电流开关特性。
本文将详细设计IGBT单相电压型全桥无源逆变电路。
设计要求：1. 输入电压：直流电压为Vin。
2. 输出电压：交流电压为Vout，频率为f。
3.负载：纯电阻性负载。
电路原理：1. 在每个IGBT导通期间的2/3时间内，两个IGBT之一导通，直流电压Vin流过负载。
2.在导通的另外1/3时间内，两个IGBT同时导通，负载两端电压降为零。
电路结构：1.两个开关电路串联：IGBT1和IGBT4、IGBT3和IGBT22.两个共享电压元件：一个直流电源和一个电感。
电路设计：1.选择IGBT：根据输入电压和负载电流选择IGBT，确保IGBT的电流和电压额定值工作在安全范围内。
2.选择电感：根据电压和电流需求选取合适的电感，它能平滑电路的工作并提供稳定的电流输出。
3.选择电容：选取合适的电容来平滑输出电压。
4.选择二极管：选择合适的二极管防止反向电流损坏电路。
参数计算：1. 选择输入电压Vin。
2. 根据输出电压Vout和负载电流计算负载电阻Rload。
3. 根据输出电压Vout和负载电流计算功率P。
4.根据频率f和功率P计算电感L和电容C的值。
原理图设计：根据电路设计和参数计算结果，绘制原理图。
确保各个组件的连接正确并保证整个电路的工作稳定。
电路实现：将电路原理图转换为实际的电路板。
在实际实施中，要注意电路的布局合理性、组件之间的联接可靠性，以确保电路能够正常工作。
性能测试：测试电路的性能，包括输出电压和电流的波形、频率和效率。
如果有必要，可以进行调整和改进。
总结：。
单相全桥电压型逆变电路的工作原理
单相全桥电压型逆变电路是一种常用于将直流电源转换为交流电源的电路。
它通过控制开关器件的开关状态来实现对输出电压的调节。
该电路由四个开关器件（一般为可控硅或晶闸管）和一个中心点连接到输出负载的变压器组成。
工作原理如下：
1. 输入：直流电源通过一个滤波电容提供给变压器的两个输入端，同时接地。
2. 开关控制：四个开关器件被分为上下两组，每组包含两个对称的开关。
这些开关器件通过控制电流的导通和截断来控制电路的工作方式。
3. 上半桥工作：在某个时刻，上半桥的两个开关器件之一导通，另一个截断。
这样，直流电源的正极与变压器的中点连接，产生一个正脉冲，使得变压器的一侧输出高电平。
4. 下半桥工作：在另一个时刻，下半桥的两个开关器件之一导通，另一个截断。
这样，直流电源的负极与变压器的中点连接，产生一个负脉冲，使得变压器的一侧输出低电平。
5. 输出：通过交替切换上半桥和下半桥的工作状态，可以产生一个周期性的方波输出。
通过变压器的绕组比例，可以将方波转换为所需的交流电压，并将其提供给负载。
6. 控制：通过调节开关器件的导通和截断时间，可以改变输出的频率和有效值。
常用的控制方法包括脉宽调制（PWM）和谐波控制等。
总结来说，单相全桥电压型逆变电路利用四个开关器件以及变压器的绕组比例，将直流电源转换为交流电源，并通过控制开关器件的导通和截断来实现对输出电压的调节。
1。
电流源型单相全桥逆变电路
电流源型单相全桥逆变电路的设计摘要本次设计说明书首先介绍了电流源型单相全桥逆变电路的特点和原理，用单相桥式电流型逆变电路的原理图说明了该电路是采用负载换相方式工作的，要求负载电流略超前于负载电压，又详细分析该电路的工作过程，并用图给出该逆变电路的工作波形。
最后根据以上分析运用仿真软件PSIM对电路进行仿真设计，得到波形图。
关键词：电流源型单相电路，逆变电路，PSIM仿真目录1.电流源型单相全桥逆变电路研究-----------------------------------------31.1逆变电路介绍----------------------------------------------------31.2电流型逆变电路的主要特点----------------------------------------31.3电流源型单相全桥逆变电路----------------------------------------31.4电流源型单相全桥逆变电路工作过程--------------------------------42.电流源型单相全桥逆变电路设计------------------------------------------72.1电路设计原理----------------------------------------------------72.2电路仿真图------------------------------------------------------73.参数设定及仿真结果----------------------------------------------------83.1直流侧仿真------------------------------------------------------83.1.1参数设定-------------------------------------------------83.1.2仿真结果-------------------------------------------------83.2交流侧仿真------------------------------------------------------83.2.1参数设定-------------------------------------------------83.2.2仿真结果-------------------------------------------------94.小结------------------------------------------------------------------95.参考文献--------------------------------------------------------------10正文1.电流源型单相全桥逆变电路研究1.1逆变电路介绍把直流电变成交流电称为逆变。
电压型单相全桥逆变电路工作原理
电压型单相全桥逆变电路工作原理引言电压型单相全桥逆变电路是一种常见的电力电子器件，广泛应用于交流电源、UP S电源和电力传输等领域。
本文将介绍该电路的工作原理及其相关知识。
1.电压型单相全桥逆变电路概述电压型单相全桥逆变电路是一种将直流电源转换为交流电源的电路，其主要由四个功率开关管（IG B T或MO S FET）、变压器和滤波电容组成。
它通过逆变操作，将直流电压转换为交流电压，并通过滤波电容将输出电压平滑化。
该电路能够提供高质量的交流电源输出，并且具有较高的效率。
2.电路结构电压型单相全桥逆变电路的基本结构如下图所示：+------------++-----------+|逆变桥|||+------------++-----------+其中，V in为输入直流电压，Vo ut为输出交流电压，逆变电路为四个功率开关管构成的全桥电路。
3.工作原理电压型单相全桥逆变电路的工作原理如下：正半波过程-：当Vi n为正电压时，I GB T1和IG BT4导通，IG B T2和I G BT3关闭，电路呈现如下情况：+------------++-----------+|正半桥|||+------------++-----------+V i n通过二极管D1和D3将正半边电源分配给滤波电容，使V ou t为正交流电压。
负半波过程-：当Vi n为负电压时，I GB T1和IG BT4关闭，IG B T2和I G BT3导通，电路呈现如下情况：+------------++-----------+|负半桥|||+------------++-----------+V i n通过二极管D2和D4将负半边电源分配给滤波电容，使V ou t为负交流电压。
通过正负半波过程的交替工作，电压型单相全桥逆变电路能够稳定地输出交流电压。
4.特点与应用电压型单相全桥逆变电路具有以下特点和应用：特点-：-稳定的输出：通过滤波电容的作用，输出电压纹波较小，电压稳定。
单相全桥逆变电路仿真
计算机仿真实验报告一、实验名称：单相全桥电压型逆变电路MA TLAB仿真二、目的及要求1.了解并掌握单相全桥电压型逆变电路的工作原理；2.进一步熟悉MA TLAB中对Simulink的使用及构建模块；3.复习在Figure中显示图形的程序编写和对图形的修改。
三、实验原理1.电压型逆变器的原理图图1 电压逆变器的原理图当开关S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压u0为正；当开关S1、S4断开，S2、S3闭合时，u0为负，如此交替进行下去，就在负载上得到了由直流电变换的交流电，u0的波形如图1（b）所示。
输出交流电的频率与两组开关的切换频率成正比，这样就实现了直流电到交流电的逆变。
2.电压型单相全桥逆变电路图2 电压型单相全桥逆变电路它有4个桥臂可以看成由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，幅值高出一倍。
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。
可采用移相方式调节逆变电路的输出电压，成为移相调压。
各栅极信号为180°正偏，180°反偏，且T1和T2互补，T3和T4互补关系不变。
T3的基极信号只比T1落后q（0<q<180°），T3、T4的栅极信号分别比T2、T1的前移180°- q，u0成为正负各位q的脉冲，改变q即可调节输出电压有效值。
四、实验步骤及电路图1.建立MA TLAB仿真模型通过MA TLAB的Simulink模块建立单相电压型逆变电路的仿真模型，如下图3所示，图中因为用的是MA TLAB2011版本，所以在这个系统中添加了一个powergui模块保证系统的连续运行。
2.参数设置对于图3中的各模块，做如表1所示的参数设置（没有写出的为默认）。
模块名参数设置DC V oltage source Amplitude(V): 220*sqrt(2)Pulse Generator1 Pulse Generator4 Amplitude: 1Period(secs): 0.02Pulse Width(% of period): 50 Phase delay: 90*0.02/360Pulse Generator2 Pulse Generator3Amplitude: 1Period(secs): 0.02Pulse Width(% of period): 50Phase delay: (90+180)*0.02/360 图4 MATLAB仿真模型表1 参数设置00Series RLC Branch Resistance(Ohms): 5Inductance(H): 1Capacitance(F): infScope Number of axes: 5V ariable name: S3.程序设计为了在Figure中，显示仿真波形，我使用了M文件设计程序，如图5所示：五、实验结果1.纯电阻负载波形如图6所示：002.阻感负载波形（1）a=90°，波形如图7：（2）a=135°，波形如图8：图6 纯电阻负载波形图7 阻感负载波形（a=90°）（3）a=180°，波形如图9：图8 阻感负载波形（a=135°）图9 阻感负载波形（a=180°）六、实验心得由于之前已经完成了对三相桥式SPWM逆变电路的仿真，所以这次做单相全桥电压型逆变电路的仿真感觉要容易很多。
单相全桥逆变电路原理
单相全桥逆变电路原理单相全桥逆变电路的原理基于桥式整流电路的基本结构，它由四个开关管和一组负载组成。
其中两个开关管位于直流电源的正负极之间，分别称为上桥臂和下桥臂；另外两个开关管位于负载的正负两端，分别称为左桥臂和右桥臂。
根据控制开关管的导通和断开状态，可以确定电流的流向，从而实现逆变功能。
在正半周期中，上桥臂的开关管（Q1）闭合，下桥臂的开关管（Q2）断开。
此时，电流从正极流向负极，经过左桥臂、负载和右桥臂，形成一个回路。
由于右桥臂的开关管（Q4）闭合，左桥臂的开关管（Q3）断开，电流只能通过负载。
因此，负载上的电压为正。
在负半周期中，上桥臂的开关管（Q1）断开，下桥臂的开关管（Q2）闭合。
此时，电流从负极流向正极，经过右桥臂、负载和左桥臂，形成一个回路。
由于左桥臂的开关管（Q3）闭合，右桥臂的开关管（Q4）断开，电流只能通过负载。
因此，负载上的电压为负。
通过改变开关管的导通和断开状态，可以控制上述两个半周期的开关时间比例，从而改变输出的交流电压的幅值和频率。
具体来说，如果正半周期的开关时间比例较大，负半周期的开关时间比例较小，那么输出的交流电压的幅值将较大；反之，则输出的交流电压的幅值将较小。
同样地，通过改变开关时间比例，可以改变输出的交流电压的频率。
1.在正半周期中，上桥臂的开关管（Q1）闭合，下桥臂的开关管（Q2）断开，电流从正极流向负极，经过负载。
2.在负半周期中，上桥臂的开关管（Q1）断开，下桥臂的开关管（Q2）闭合，电流从负极流向正极，经过负载。
3.通过改变开关管的导通和断开状态，可以控制输出的交流电压的幅值和频率。
单相全桥逆变电路具有高效率、输出波形质量好、容量大等优点。
它广泛应用于工业控制、电力电子、电力变换、电力输配等领域。
在逆变器、变频器、电动机驱动器等系统中发挥着重要作用。
通过对其原理的深入理解，可以更加灵活地设计和控制逆变电路，提高电能的使用效率和质量。
单相全桥逆变电路原理
单相全桥逆变电路原理
单相全桥逆变电路原理
单相全桥逆变电路，也称为“单相四桥逆变电路（one-phase full-bridge inverter）”，是现今逆变器技术中最广泛应用也是最重要的逆变器之一。
其具有较好的控制性能例如可以实现无死区、任意调节占空比、相角以及低故障概率的特点，它的运行主要由四极、六极开关组成，结构比较简单，能够与电网兼容，降低电网内谐波及谐波污染，耗能少、增加可靠性高，并且在很多情况下更便于实现电源优化设计。
单相全桥逆变电路的工作原理主要是以周期变化的占空比，把拓扑结构的开关元件组织在一起，利用四个开关极组成的四极开关和六极开集结成每个周期实现四种连接方式：直流源端接回路，直流源端依次接入负载，中间接回路，以及中间接负载。
每个开关状态改变时，会分别在负载端产生一定的频率，重复循环此过程，便可输出一个额定电压、频率和正交瓦和谐波序列，也即是对负载供给一种正弦波电压电流信号。
另外，改变四极开关和六极开关的不同开关状态，也可提供不同的电压和电流、相位偏移等功能，实现了较为精准的调节和控制。
很显然，单相全桥逆变电路是一种目前比较常用的单相电源逆变器，它实现了电压、电流和频率对正弦波的圆满调节，为微型、小型的混合式动力系统的实施提供了可靠的基础设备，使其更好地适应电网的要求。
单相推挽、单相半桥式、全桥式逆变器电路原理图文说明
单相推挽、单相半桥式、全桥式逆变器电路原理图文说明一、单相推挽逆变器电路原理单相推挽逆变器电路工作原理如图6-6所示，该电路由2只共负极功率开关和1个带有中心抽头的升压变压器组成。
若输出端接阻性负载时，当t1≤t≤t2时，VT1功率管加上栅极驱动信号U1，VT1导通，VT2截止，变压器输出端端输出正电压；当t3≤t ≤t4时，VT2功率管加上栅极驱动信号U2时，VT2导通，VT1截止，变压器输出端端输出负电压。
因此变压输出电压Uo 为方波，如图6-7所示；若输出端接感性负载，则变压器内的电流波形连续，输出电压、电流波形如图6-7所示，读者可自行分析此波形的形成原理。
二、单相半桥式逆变电路原理单相半桥式逆变电路结构图所6-9所，示该电路由两只功率开关管、两只储能电容器等组成。
当功率开关管VT1导通时，电容C1上的能量释放到负载RL 上；当VT2导通时，电容C2的能量通过变压器释放到负载RL 上；VT1、VT2轮流导通时，在负载两端获得了交流电源。
三、全桥式逆变电路 全桥式逆变电路结构如图6-10所示。
该电路由两个半桥电路组成，开关功率管VT1和C1 C2 VT2VT1 VD1VD2 图6-9 单相半桥式逆变电路原理 图6-8推挽逆变电路输出电流U0I0 R L+ -VT1 VT2VD2VD1 U2Uo U1AC 输出图6-6 单相推挽逆变器电路 图6-7推挽逆变电路输入输出电压 + - t1t2 t3 t4VT2互补，VT3和VT4互补，当VT1与VT3同时导通时，负载电压U0=Ud；当VT2与VT4同时导通时，负载两端UO=Ud；VT1、VT3和VT2、VT4轮流导通，负载两端得到交流电能，若负载具有一定电感，即负载电流落后于电压角度，在VT1、VT3功率管加上驱动信号，由于电流的滞后，此时VT1、VT3仍处于导通续流阶段，当经过φ电角度时，电流仍过零，电源向负载输送有功功率，同样当VT2、VT4加上栅极驱动信号时VT2、VT4仍处于续流状态，此时能量从负载馈送回直流侧，现经过φ角度后，VT2、VT4才真正流过电流。
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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1和4为一对，桥臂2和3为另一对，成对桥臂同时导通，两对交替各导通180° 电压型全桥逆变电路输出电压uo 的波形和半桥 电路的波形uo 形状相同，也是矩型波，但幅值 高出一倍，Um=Ud
输出电流io 波形和半桥电路的io 形状相同，幅值增加一倍 VD1 、V1、VD2、V2相继导通的区间，分别对应VD1和VD4、V1和V4、VD2和VD3、V2和V3相继导通的区间
+
-
U VD 3
VD 4
单相半桥电压型逆变电路工作波形
全桥逆变电路是单相逆变电路中应用最多的， 对电压波形进行定量分析将幅值为Uo 的矩形波 uo 展开成傅里叶级数，得
其中基波幅值Uo1m 和基波有效值Uo1分别为
上述公式对半桥逆变电路也适用，将式中的ud 换成Ud /2
d
d
o1m 27.14U U U ==
π
d
d
1o 9.022U U U ==
π
O O
ON
u o U m - U m i
o
VD
1
VD 2
VD
1
VD
2
⎪⎭
⎫
⎝⎛+++=Λt t t U u ωωωπ5sin 513sin 31sin 4d o
uo 为正负电压各为180°的脉冲时，要改变输出电压有效值只能通过改变输出直流电压Ud 来实现
t 1时刻前V 1和V 4导通，输出电压u o
为u d
t 1时刻V 3和V 4栅极信号反向，V 4截
止，因i o 不能突变，V 3不能立即导通，VD 3导通续流，因V 1和VD 3同时导通，所以输出电压为零
各
IGBT 栅极信号uG1~uG4及输出电压uo 、输出电流io 的波形
u u u u i o u o 实际就是调节输出电压脉冲的宽度
• 各IGBT 栅极信号为180°正偏，
180°反偏，且V 1和V 2栅极信号互补，V 3和V 4栅极信号互补
• V
3
的基极信号不是比V 1落后
180°，而是只落后
( 0<
<180°)
• V 3
、V 4
的栅极信号分别比V 2
、V
1
VD 3
VD 4
采用移相方式调节逆变电路的输出电压
u u u u i o u o t 2时刻V 1和V 2栅极信号反向， V 1截止， V 2不能立即导通，VD 2导通续流，和VD 3
构成电流通道，输出电压为-U d
到负载电流过零开始反向， VD 2和VD 3截止， V 2和V 3开始导通， u o 仍为- U d
u u u u i o u o t 3时刻V 3和V 4栅极信号再次反向，
V 3截止， V 4不能立刻导通， VD 4导通续流， u o 再次为零 输出电压u o 的正负脉冲宽度各为θ ，改变θ ，可调节输出电压。