三相半桥逆变和全桥逆变介绍和参数对比

半桥逆变和全桥逆变的介绍

一、典型的单相半桥电路图：

•半桥逆变电路有两个桥臂，每个桥臂有 一个IGBT 模块和一个反并联二极管组成。 •在直流侧接有两个相互串联的足够大的

电容，两个电容的联结点是直流电源的中点。 •负载联结在直流电源中点和两个

桥臂联结点之间。

对于三相半桥逆变，则由3套同样的 电路组合而成，每套电路的控制时序 不同。

二、典型的全桥逆变电路图：

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°

三相逆变全桥电路示意图如下：

+ -

R

L

a)

U d

i o u o

V 1 V 2 VD 1

VD 2

U d 2

U d

2

+

-

C R L U d

V 1

V 2

V 3

V 4

VD 1

VD 2

VD 3

VD 4

u o i o

半桥电路与全桥电路的区别如下：

①半桥电路由一个臂就可以形成正/负半波，每个逆变模块和其他臂上的功率管不发生任何关系。而全桥电路中是一个桥臂上的功率管和其它桥臂的功率模块同时导通，分时控制。

②半桥电路的输出本身就是具有中线的三相四线制结构，一般采用高频调制脉冲进行控制，不用加输出变压器。而全桥电路必须有输出变压器。

③半桥电路需要正负两组电池，直流电压高，需要单独的充电器，否则充电能力不足，而全桥电路只需一组电池，整流器具备大功率的充电能力。

④半桥电路的每一组输出电压均需经过一个高频lc滤波器将脉宽调制波解调成正弦波，在解调过程中，每次谐波经电容器的低阻抗旁路到中线n，又由于三相输出电压在相位上互差120º，不能将高次谐波互相抵消，所以其中线n上具有不易消除的高次谐波。全桥逆变器必然需要一个工频隔离变压器,其原边与电容构成低通滤波将脉宽调制波解调成正弦波，高次谐波不会传递到负载侧。

半桥逆变电路特点

●优点：简单，使用开关器件少，电路实现简单；

●缺点：输出交流电压幅值只有U d/2，直流侧需两电容器串联，工作时要注意两侧直流电压均衡，否则容易引起器件发生故障。

➢半桥逆变电路常用于几kW～十几kW以下的小功率UPS逆变电源

全桥逆变电路特点

●优点是电压不高，输出功率大

●缺点是使用的开关器件多，驱动较复杂，适用于大功率的逆变器

➢若逆变输出功率为数千瓦到数百千瓦，一般都采用IGBT等高频自关断器件.

UPS输出隔离变压器的说明

相对半桥逆变器而言，全桥逆变器的开关电流减小了一半，因而在中大功率场合得到了广泛应用。在全桥逆变器中，为实现输入输出之间的电气隔离和得到合适的输出电压幅值，务必在输出端接有交流变压器，其作用如下：

1）降低零地电压，优化UPS末端配电；

2）滤除负载端谐波，提高供电质量；

如果不带隔离变压器，其输出零线存在高频电流，主要来自UPS整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波干扰等，其干扰电压不仅数值高而且难以消除。采用隔离变压器则输出零地电压低，而且不存在高频分量，对于计算机网络的通信安全来讲，更加重要。

3）供电与负载隔离，增强过载短路保护能力，抗冲击能力强；

4）通交流阻直流，保护负载；

输出没有变压器隔离时，如果逆变功率器件发生短路，则直流母线（DC BUS）上的高直流电压直接加到负载上，会对负载造成影响。