半桥逆变架构分析

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半桥逆变电路工作原理

半桥逆变电路工作原理
半桥逆变电路是一种常用的电子电路，常用于直流电源向交流电源的转换。

它由两个逆变器组成，每个逆变器分别由两个开关管、两个电容和一个负载组成。

在半桥逆变电路中，两个开关管交替开关。

当第一个开关管打开时，电源电压施加在负载上，并且电容开始充电。

同时，第二个开关管关闭，阻止负载电流流过它。

当第一个开关管关闭时，电容会开始放电，将负载电流继续供应。

接着，第二个开关管打开，将电源电压施加在负载上。

逆变电路中的开关管不断地进行开关操作，使得电源电压以交替的方式施加在负载上，从而实现直流到交流的转换。

通过控制开关管的开关时间，可以调整输出交流电压的频率和形态。

此外，半桥逆变电路还可以实现输出电压的调节，通过改变开关管的开关周期和占空比来控制输出电压的大小。

在实际应用中，半桥逆变电路通常用于电力电子设备和交流驱动器中。

它具有结构简单、效率高、可靠性好等优点，广泛应用于工业生产和家庭用电领域。

同时，半桥逆变电路的工作原理也为其他类型的逆变电路提供了基础和参考。

igbt单相电压型半桥无源逆变电路设计

igbt单相电压型半桥无源逆变电路设计本文介绍了一种IGBT单相电压型半桥无源逆变电路设计，该电路采用半桥拓扑结构，通过IGBT管控制开关实现正负半周期无源逆变，具有高效、可靠、稳定等优点。

同时，本文还介绍了电路的设计流程和注意事项。

一、电路拓扑结构IGBT单相电压型半桥无源逆变电路采用半桥拓扑结构，如图1所示。

电路中，IGBT1和IGBT2分别代表上管和下管，L1和L2为变压器的两个线圈，C为输出滤波电容。

该拓扑结构有以下优点：1、半桥结构可以避免直流电离子飘移问题，提高电路的可靠性。

2、IGBT管负责开关电流，电压由变压器自行绝缘，可以避免功率管受到高频电磁干扰而损坏的问题。

3、半桥拓扑结构使得电路的效率较高，能够满足高效、小型化的需求。

二、电路设计1、选择IGBT管根据电路的工作电压和电流，选择适合的IGBT管是很重要的。

可以根据功率、电压承受能力、开关速度、漏电流等因素进行选择。

2、选择变压器变压器是半桥无源逆变电路的关键元件之一，变压器的参数需要根据电路需求进行选择。

如果输出功率较大，则需选择大功率变压器；如果需要较小的体积，则可以选择小型化的变压器。

3、选择输出电容电容可以用来过滤输出端的噪声和杂波。

根据输出电压、输出电流等参数选择适合的电容，并确保电容的电压承受能力充足。

4、电路参数计算根据电路的拓扑结构和工作参数，进行电路参数的计算。

需要计算的参数包括变压器的线圈数、电感值、电容容值等。

这些参数的计算需要根据电路需求进行合理设置。

三、注意事项在使用IGBT管时，需要防止温度过高和静电干扰等问题。

建议在使用IGBT管时加装散热器，并采用静电保护措施，以保证管子的正常工作。

总之，IGBT单相电压型半桥无源逆变电路是一种高效、可靠、稳定的电路结构，在工业自动化控制等领域有着广泛的应用。

半桥逆变电路原理

半桥逆变电路原理
半桥逆变电路原理是一种常见的逆变电路，其基本原理是利用MOSFET管的导通和截止来实现直流电压到交流电压的转换。

半桥逆变电路主要由两个MOSFET管、两个二极管和一个中
间电路组成。

其中一个MOSFET管和一个二极管组成一个半桥，两个半桥并联连接在一个中间电路上。

输入端连接直流电源，而输出端则可以得到需要的交流电压。

当输入端有电压时，两个MOSFET管的门极被驱动，使其分
别导通和截止，从而实现交替的导通和截止，使得输出端得到一个交流电压。

当一个MOSFET管导通时，输出电压为正，
而另一个MOSFET管截止时，输出电压为零。

然后，当两个MOSFET管的状态互换时，输出电压变为负，从而实现完整
的交流电压。

半桥逆变电路的工作原理可以通过PWM（脉宽调制）来实现。

通过控制两个MOSFET管的导通时间比例，可以调节输出电
压的幅值。

脉宽调制技术可以通过改变PWM信号的占空比来
调整输出电压的幅值。

通过合理地控制PWM信号的占空比，
可以得到所需的输出电压。

需要注意的是，半桥逆变电路在工作时需要注意MOSFET管
的开关时间，以避免短路和过电流等问题的发生。

另外，在设计和搭建半桥逆变电路时，还需要考虑电路的损耗和效率等因素，以达到最优的工作效果。

总的来说，半桥逆变电路通过两个MOSFET管的导通和截止来实现直流电压到交流电压的转换。

控制PWM信号的占空比可以实现对输出电压幅值的调节。

在设计中需要注意电路的工作时间和效率等因素，以确保电路的正常运行。

单相半桥电压型逆变电路的工作原理

单相半桥电压型逆变电路的工作原理
单相半桥电压型逆变电路是一种常见的逆变电路拓扑结构，常用于单相交流电源到直流电源的转换，适用于小功率应用。

以下是单相半桥电压型逆变电路的基本工作原理：
1.电源输入：单相半桥逆变电路通常接收单相交流电源作为输入。

这可以是来自电网的交流电，例如家用电源。

2.整流桥：输入的交流电源首先经过整流桥，将交流电转换为直
流电。

整流桥可以采用二极管桥或可控硅桥等。

3.滤波电容：为了减小直流电的脉动，逆变电路的输出端连接一
个滤波电容，用于平滑直流电压。

4.半桥逆变器：接下来是半桥逆变器部分，由两个功率开关（通
常是可控硅或晶闸管）组成。

这两个功率开关分别连接到正负
直流电压源和负载。

5.PWM控制：半桥逆变器通过PWM（脉宽调制）控制方式来
实现输出波形的控制。

通过调整开关的导通时间，可以控制输
出波形的幅值。

6.输出变压器：在半桥逆变器的输出端连接一个输出变压器，用
于改变输出电压的大小，以适应负载的需要。

7.输出负载：最终，经过输出变压器调整后的交流电源输出到负
载，可以是各种电器设备或电动机。

总体而言，半桥电压型逆变电路通过控制功率开关的导通时间，实现对输出交流电压幅值的调节，从而满足负载的电源需求。

这种逆变
电路通常用于小功率、单相电源的应用，例如家用电器、电子设备等。

半桥逆变电路工作原理

半桥逆变电路工作原理
半桥逆变电路是一种常见的电力电子变换器，通常用于将直流电源转换为交流电源。

其工作原理如下：
首先，半桥逆变电路由两个功率开关器件组成，通常是晶体管或者功率MOSFET。

这两个开关器件分别被连接到一个共同的直流电源上，形成一个半桥结构。

当其中一个开关器件导通时，另一个则截止，反之亦然。

这种交替导通的方式可以使得电压在输出端产生一个交流电压。

在工作时，当上面的开关器件导通时，直流电源的正极连接到负载，负极连接到地。

这时，负载上就会出现一个正向的电压。

而当下面的开关器件导通时，直流电源的正负极连接会发生变化，负载上就会出现一个反向的电压。

通过这种方式，半桥逆变电路能够产生一个交流电压。

此外，半桥逆变电路通常还配备有一个控制电路，用来控制开关器件的导通和截止。

这个控制电路可以根据需要来调整开关器件的导通时间，从而控制输出交流电压的幅值和频率。

总的来说，半桥逆变电路通过控制开关器件的导通和截止，以及配备的控制电路，实现了将直流电源转换为可控的交流电源的功能。

这种电路在许多应用中都具有重要的作用，比如在电力变换、电机驱动和太阳能逆变器等领域都有广泛的应用。

半桥电路原理

半桥电路原理半桥电路是一种常见的电源逆变电路，通过它可以将直流电源转换为交流电源，常用于各种电力电子设备中。

本文将介绍半桥电路的原理及其工作过程，希望能够帮助读者更好地理解和应用半桥电路。

首先，让我们来了解一下半桥电路的基本结构。

半桥电路由两个功率开关管和两个反并联的二极管组成。

其中，功率开关管一般采用场效应管或者晶闸管，而二极管则用于反向导通，以保护功率开关管。

在实际应用中，半桥电路通常与控制电路相结合，通过控制功率开关管的导通和关断来实现对输出电压的调节。

半桥电路的工作原理是利用功率开关管的导通和关断来控制电源的输出。

当功率开关管1导通时，电源的正极连接到负载，负载得到正向电压；同时，功率开关管2关断，负载与电源的负极相连。

反之，当功率开关管2导通时，电源的正极连接到负载，负载得到正向电压，功率开关管1关断，负载与电源的负极相连。

通过不断地交替导通和关断，半桥电路可以实现对负载的电压输出。

在实际应用中，半桥电路可以通过PWM（脉冲宽度调制）技术来实现对输出电压的精确控制。

PWM技术是通过改变开关管的导通时间来调节输出电压的大小，从而实现对负载的精确控制。

通过合理设计PWM控制电路，可以实现对输出电压的精确调节，从而满足不同负载的需求。

除了在电源逆变器中的应用，半桥电路还广泛应用于各种电力电子设备中，如电机驱动器、UPS（不间断电源系统）等。

在这些应用中，半桥电路不仅可以实现对电压的转换，还可以实现对电流的控制，从而满足不同负载的需求。

总之，半桥电路是一种常见的电源逆变电路，通过它可以实现对直流电源的转换和控制。

通过合理设计和控制，可以实现对输出电压的精确调节，从而满足不同负载的需求。

希望本文能够帮助读者更好地理解和应用半桥电路。

基本半桥逆变电路分析

基本半桥逆变电路分析一、各元件的作用FUSE保险电阻：过电流和短路电流保护元件，抑制浪涌电流；L1，C1，C2：组成π型EMI滤波器，减轻高频逆变电路产生的电磁干扰；D1，D2，D3，D4：组成桥式整流电路，将输入的交流变为直流；C4滤波电容：将整流出的电压进行平滑滤波，使其接近直流电压；R1，C5：RC积分电路，滤波后的电压经过R1对C5进行充电，提供DB3导通电压；DB3双向触发二极管：当C5上的电压高于DB3的导通电压时，DB3导通，向Q2的基极注入电流，使T2导通，电路起振后，DB3不再导通；D5：隔离启动电路和振荡电路，使振荡电流不会经过C5到地；R2，C4：C4为续流电容，R2为C4提供放电网络。

当Q1和Q2在交替开关的同时截止阶段，使灯丝有电流流过，C4通常为1000~3300pF；R2，C4组成的放电网络同时避免两个三极管电流重叠，提供一个死区时间。

D6，D7续流二极管：与三极管并联在磁环线圈的两端，保护三极管，防止三极管反向击穿，反向电动势会通过二极管释放；Q1，Q2开关三极管：构成推挽电路，两管交替导通，在Q1的发射极和Q2的集电极中间产生近似方波脉冲；R4，R6：稳定电路工作点，负反馈作用，抬高晶体管发射极电位，控制发射机和基极之间的电压；R3，R5：控制晶体管的基极电流，同时隔离晶体管的基极电压与磁环绕组的感应电动势；N1，N2，N3磁环绕组（脉冲变压器）：利用互感耦合，以及磁芯的饱和特性，控制Q1与Q2的交替开关；L2，C6：LC串联谐振电路，在C6两端为灯提供启动电压，同时对方波脉冲进行滤波，使灯丝电流近似正弦波；L2的Q值和C6的决定提供启动电压的大小；C7，C8：隔直电容，为灯丝电流提供交流通路。

二、各元件参数估算要求FUSE保险电阻：一般选择4.7~47欧；L1，C1，C2：高阻低通滤波器设计；使用安规电容；D1，D2，D3，D4：整流二极管，二极管反向耐压和热稳定性，反向耐压一般为输入电压的1.25倍；C4滤波电容：充放电的时间常数以及耐压值，充放电时间常数数交流周期的3~5倍，耐压值高于峰值电压的1.25倍；R1，R2：一般，R1=R2，两者相近，一般控制R1流过的电流在0.5~1mA；C5：C5的耐压要高于DB3的导通电压1.25倍以上，R1、C5的时间常数一般应为开关管导通时间的5%左右，要求有足够大的电流经过DB3注入Q2基极，使Q2导通；D5：普通整流二极管；C4续流电容：Q1和Q2截止时，C4会产生脉冲电流，Q1、Q4交替导通截止，使C4上产生正负交替的高频脉冲，因此C4要选择高频损耗小的电容，避免发热损坏；D6，D7续流二极管：续流二极管D选择要考虑导通、截止和转换三部分损耗，所以用正向压降小，反向电流小和存储时间短的开关二极管，一般选用肖特基二极管；Q1，Q2开关三极管：晶体管的耐压大于滤波后的线路电压；集电极电流依据灯丝峰值电流确定，通过集电极的峰值电流是通过L2的峰值电流，因此集电极电流参数应远大于此值；晶体管的开关速度主要受存储时间影响，存储时间应低于开关周期的20%，开关周期可用镇流器的开关频率计算；直流电流增益要大，一般要求大于5，这样较小的基极电流就可以获得较高的集电极电流，减小晶体管的导通损耗；R4，R6：反馈电阻，通过发射极电流变化影响晶体管发射极电压，进而控制发射极和基极之间的电压的变化，依据晶体管工作点的稳定要求取值；R3，R5：依据开关三极管的集电极电流和直流增益，确定基极电流，结合N1，N2的感应电动势确定；R3，R5与N1，N2的匝数相关（由晶体管基极电流的峰值决定）；N1，N2，N3磁环绕组：绕组的匝数由磁环的饱和磁场强度，有效磁路长度，以及流过绕组的峰值电流大小决定，绕组匝数=（有效磁路长度*饱和磁场强度）/峰值电流；绕组电压= -（磁导率*匝数平方*截面积/有效磁路长度）*电流变化率L2，C6：C6的耐压是灯的启动电压的1.25倍，LC振荡电路的谐振频率与晶体管开关频率相近（开关频率不能小于谐振频率，谐振电路构成的负载应该呈感性或阻性，但不能呈容性）：f≈1/ 2π(L2*C6)1/2，C6上的谐振电压为灯的启动电压；C7，C8：高频损耗小，耐压大于线路峰值电压1.25倍。

半桥结构串联谐振逆变电路原理图

半桥结构串联谐振逆变电路原理图半桥结构串联谐振逆变电路原理图该电源采用半桥结构串联谐振逆变电路，主电路原理如图3所示。

在大功率IGBT谐振式逆变电路中，主电路的结构设计十分重要，由于电路中存在引线寄生电感，IGBT开关动作时在电感上激起的浪涌尖峰电压Ldi／dt不可忽视，由于本电源采用的是半桥逆变电路，相对全桥电路来说，将产生比全桥电路更大的di／dt。

正确设计过压保护即缓冲电路，对IGBT的正常工作十分重要。

如果缓冲电路设计不当，将造成缓冲电路损耗增大，会导致电路发热严重，容易损坏元件，不利于长期工作。

过程是：当VT2开通时，随着电流的上升，在线路杂散电感Lm 的作用下，使得Uab下降到Vcc－Ldi／dt，此时前一工作周期以被充电到Vcc的缓冲电容C1，通过VT1的反并联二极管VD1、VT2和缓冲电阻R2放电。

在缓冲电路中，流过反并联二极管VD1的瞬时导通电流ID1为流过线路杂散电感电流IL和流过缓冲电容C1的电流IC之和。

即ID1＝IL＋IC，因此IL和di／dt相对于无缓冲电路要小得多。

当VT1关断时，由于线路杂散电感Lm的作用，使Uce迅速上升，并大于母线电压Vcc，这时缓冲二极管VD1正向偏置，Lm中的储能（LmI2／2）向缓冲电路转移，缓冲电路吸收了贮能，不会造成Uce 的明显上升。

缓冲元件的计算与选择式中：f—开关频率；Rtr—开关电流上升时间；IO—最大开关电流；Ucep—瞬态电压峰值。

在缓冲电路的元件选择中，电容要选择耐压较高的电容，二极管最好选择高性能的快恢复二极管，电阻要用无感电阻。

6 结束语该电源已经成功地应用于大功率电力测试仪器，与传统方法相比，不仅测量精度高，而且提高了工作效率，增加了工作安全性，降低了劳动强度。

参考文献1 李萌金．电力电子器件绝缘栅——双极晶体管及其应用．电测与仪表，1997（10）2 任天良．300W零电流型准谐振直流电源设计．电力电子技术，2000（3）3 田建等．大功率IGBT瞬态保护研究．电力电子技术，2000（4）。

半桥软开关逆变式焊机原理详解

半桥软开关逆变式焊机原理详解这是一种新型的半桥软开关逆变技术，可使逆变开关器件在软开通软关断的条件下工作，其开关电压应力和电流应力都大为减小，开关损耗也大为减小，器件发热大为减小，同时电磁干扰幅度也大为减小，由于采用半桥，器件成本也相应降低了。

为达到以上目的，“半桥软开关逆变式焊机”包括按设备的电功率流向而顺序连接的：输入滤波电路、一次侧整流滤波电路、半桥软开关逆变电路、隔离变压器和二次侧整流滤波电路以及主控制板电路，主控制板电路既和二次整流滤波电路联通又和半桥软开关逆变电路联通。

图一是的电路方框图图二是的主回路原理图图三是的主控制板电路图如图一所示：“半桥软开关逆变式焊机”包括按设备的电功率流向而顺序连接的：输入滤波电路1、一次侧整流滤波电路2、半桥软开关逆变电路3、隔离变压器4和二次侧整流滤波电路5以及主控制板电路6。

主控制板电路6既和二次整流滤波电路5联通又和半桥软开关逆变电路3联通。

图一中各电路的构成和相互连接关系见图二。

如图二所示：输入滤波电路1由电源开关S1，差模滤波电容C27和C28，共模滤波电容C29、C30、C31、C32以及共模滤波电感L1组成。

电网干扰信号通过上述滤波器的滤除，使得本焊机免受外界电磁干扰，提高稳定性；同样，本焊机产生的干扰信号会也会被上述滤波器滤除，使得本焊接不会对外界产生电磁干扰，提高其他设备的稳定性。

一次侧整流滤波电路2由整流桥BR1和电容C34、C35组成。

送入机内的交流电压、电流通过整流桥BR1整流成直流电压、电流，经过电容C34、C35滤波后送半桥软开关逆变电路3。

半桥软开关逆变电路3，由两组绝缘栅场效应电力开关器件Q1、Q2顺向串接组成，另两组绝缘栅场效应电力开关器件Q01和Q02反向串接组成辅助开关电路，R48、R49、R54、R55分别为四只绝缘栅场效应电力开关器件的栅极串接驱动电阻，R50和C38；R51和C39分别为半桥主逆变电路的两只绝缘栅场效应电力开关器件Q1和Q2两极（对于MOSFET器件为D和S极，对于IGBT器件为C和E极，对于MCT器件为A和K极）并联的阻容吸收电路。

单相半桥逆变器

一、单相半桥逆变器Vo(s)图1 单相半桥逆变器拓扑结构Vo(s)与Vi(s)之间的传递函数G(S):R r S rC R L LCs r Ls CSR CS R S G ++++=++++=1)(1/11/11)(2 （1）当忽略滤波电感的等效电阻r 时，式（1）可以简化为：11)(2++=S RLLCs S G （2）双极性PWM 调制时，vi 可以表示为：)12(2-=S U V dci （3）式（3）中S 为开关函数。

当S1(或VD1)导通时，S=1；当S2(或VD2)导通时，S=0。

显然，由于开关函数S 的存在，式（3）中vi 不连续。

对式（3）求开关周期平均值，得到)12(2)1(22)(22-=--=--=D U D U D U T ton T Uton U V dc dc dc dc dc i （4）Vi 表示开关周期平均值，D 是占空比。

图2 占空比D 求取)21(2trim tri mtriV v V v V D +=+= （5）式中，m v 为参考正弦波信号；tri V 为三角载波峰值。

把（5）带入（4）中得。

trimdcV v U V = （6）所以有：t r idc m V U v V= （7）因此，从调制器输入至逆变桥输入的传递函数为：tridcm i pwm V U s V s V K ==)()( （8）从式（8）中可以看出，在SPWM 中，载波频率远高于输出频率时，逆变桥部分可以看成是一个比例环节，比例系数为K PWM 。

结合式（1）和式（8）可以得到调制器输入至逆变桥输出的传递函数为：tri dcm i i o m O O V U Rr S rC R L LCs S V S V S V S V S V S V S G ++++===1)(1)()()()()()()(2 （9）图3 单相逆变器主电路等效框图二、单相全桥逆变器Vo(s)图4 单相全桥逆变器主电路等效框图单相全桥逆变器推到过程略。

半桥软开关逆变式焊机原理详解

主控制板电路6既和二次整流滤波电路5联通又和半桥软开关逆变电路3联通。

图一中各电路的构成和相互连接关系见图二。

如图二所示：输入滤波电路1由电源开关S1，差模滤波电容C27和C28，共模滤波电容C29、C30、C31、C32以及共模滤波电感L1组成。

一次侧整流滤波电路2由整流桥BR1和电容C34、C35组成。

送入机内的交流电压、电流通过整流桥BR1整流成直流电压、电流，经过电容C34、C35滤波后送半桥软开关逆变电路3。

单相半桥逆变器

当S1(或VD1)导通时，S=1；当S2(或VD2)导通时，S=0。

显然，由于开关函数S 的存在，式（3）中vi 不连续。

对式（3）求开关周期平均值，得到)12(2)1(22)(22-=--=--=D U D U D U T ton T Uton U V dc dc dc dc dc i （4）Vi 表示开关周期平均值，D 是占空比。

图2 占空比D 求取)21(2trim tri mtriV v V v V D +=+= （5）式中，m v 为参考正弦波信号；tri V 为三角载波峰值。

把（5）带入（4）中得。

半桥逆变电路工作原理的分析-

在三极管VT1导通时，其ic1变化的规律同先前讨论的VT2集电极电流ic2的波形是一样的，仅在时间上相差半个周期而已。
ic2 10us/div 100mA/div
uCE2 10us/div 50V/div
图 3. 集电极电压及电流vCE2（ vCE1）、ic2 （ic1）的波形从本节的讨论中，我们可以得出以下结论： 2．1 半桥逆变电路的转换过程是这样的：在VT1截止、VT2导通时，先是利用反向基
在vBE1变为足够正时,VT1的BE结及 BC结均变为正偏, 较大的正vBE1值除产生正向的基极驱动电流iB1、、向基区注入大量的电子外，还产生由基极流向集电极的反向电流−ic1，此电流由集电极流出，经C7流入灯管，同先前VT2流过灯管及电感L2的电流ic2方向是一致的，两者共同组成灯管电流。在这里，反向集电极电流−ic1的流通路径是：由VT1集电极经C7、灯管、电感L2、磁环绕组N3、N1及电阻R3（或通过接于VT1的BE结的反向二极管）流回基极。在集电极电流-ic1反向流通（ic1≤0）的时间内，三极管VT1可以看作两个背靠背连接的PN结，在CE之间两个PN结的压降是相互抵消的，因而总的压降很小。以后ic1逐渐加大，由较大的负值变为较小的负值，再变为零，又进一步变为正值。但由于BE结的正向电压vBE1很大，iB1、使三极管处于深饱和，这样，ic1≥0 时，vCE1仍然很小，如图 3 所示（图中ic 受到一些干扰， ic=0 不是一条水平线，但可以看出，有ic时，vCE≈0）。由此可见，在三极管VTI导通的全过程中，CE之间的压降是很小的，管子可视为短路，而不问其电流为正或负。
ic2 10us/div 100mA/div
uN2 10us/div 1.0V/div
uB2 10us/div 1.0V/div

半桥逆变电路工作原理的分析

半桥逆变电路工作原理的分析引言半桥逆变电路是一种常见的功率电子变换器，广泛应用于各种需要交流电源的场合。

了解半桥逆变电路的工作原理对于设计和维护电力系统都至关重要。

本文将对半桥逆变电路的工作原理进行详细的分析和解释。

一、半桥逆变电路的基本结构半桥逆变电路由两个IGBT（绝缘栅双极晶体管）和两个二极管组成。

其中，IGBT用于控制电流的流动方向，而二极管则用于保护电路，防止反向电流。

二、半桥逆变电路的工作原理1. 上桥臂工作原理上桥臂由一个IGBT和一个二极管组成。

当上桥臂的IGBT导通时，电流会从电源经过二极管流入负载；当电流通过负载后，会经由另一个二极管形成闭环，形成一个电流回路。

2. 下桥臂工作原理下桥臂也由一个IGBT和一个二极管组成。

当下桥臂的IGBT 导通时，电流会从负载经过二极管流回电源，完成回路的另一半。

3. 控制信号半桥逆变电路通过对上桥臂和下桥臂的IGBT施加不同的控制信号来实现电流的流动和方向的改变。

一般情况下，上桥臂的IGBT 和下桥臂的IGBT不能同时导通，以免形成短路。

4. 输出半桥逆变电路在负载两端产生交流电压。

当上桥臂的IGBT导通时，负载两端的电压为正值；当下桥臂的IGBT导通时，负载两端的电压为负值。

这样，通过对上下桥臂的控制信号的改变，可以实现正负交流电压的产生。

三、半桥逆变电路的优势与应用1. 高效性能半桥逆变电路具有高效性能的优点，能将直流电源转换为交流电源，提高能源的利用效率。

2. 可靠性半桥逆变电路由于采用了IGBT和二极管，具有较高的可靠性，能够保护电路免受电压和电流的冲击。

3. 广泛应用半桥逆变电路广泛应用于各种需要交流电源的场合，如工业控制、照明设备、电动机驱动等领域。

结论半桥逆变电路是一种常见且重要的功率电子变换器，通过对上下桥臂的IGBT进行控制，可以实现正负交流电压的产生。

半桥逆变电路具有高效性能和较高的可靠性，被广泛应用于各个领域。

了解半桥逆变电路的工作原理对于电力系统的设计和维护至关重要。

半桥逆变电路工作原理的分析-

在vBE1变为足够正时,VT1的BE结及 BC结均变为正偏, 较大的正vBE1值除产生正向的基极驱动电流iB1、、向基区注入大量的电子外，还产生由基极流向集电极的反向电流−ic1，此电流由集电极流出，经C7流入灯管，同先前VT2流过灯管及电感L2的电流ic2方向是一致的，两者共同组成灯管电流。在这里，反向集电极电流−ic1的流通路径是：由VT1集电极经C7、灯管、电感L2、磁环绕组N3、N1及电阻R3（或通过接于VT1的BE结的反向二极管）流回基极。在集电极电流-ic1反向流通（ic1≤0）的时间内，三极管VT1可以看作两个背靠背连接的PN结，在CE之间两个PN结的压降是相互抵消的，因而总的压降很小。以后ic1逐渐加大，由较大的负值变为较小的负值，再变为零，又进一步变为正值。但由于BE结的正向电压vBE1很大，iB1、使三极管处于深饱和，这样，ic1≥0 时，vCE1仍然很小，如图 3 所示（图中ic 受到一些干扰， ic=0 不是一条水平线，但可以看出，有ic时，vCE≈0）。由此可见，在三极管VTI导通的全过程中，CE之间的压降是很小的，管子可视为短路，而不问其电流为正或负。
电子镇流器中半桥逆变电路工作原理的分析
陈传虞
引言半桥逆变电路是电子镇流器和电子节能灯中最常用也是最基本的电路，正确地理解它的工作原理，将有助于我们合理地选择元器件如磁环变压器、扼流电感、启动电容等元件的参数，正确地安排三极管的驱动电路，以降低它的功耗与热量，提高整灯的可靠性。遗憾地是过去受观测仪器（如示波器）和测试手段的局限，我们无法观测到电路中关键点如三极管各个电极电流的正确波形（如文献 4 的电流iB、B ic的起始波形就是错误的），因而无法作出符合实际情况的定量分析和判断，以至形成一些错误的概念。最近看到深爱公司叶文浩先生发表在中国照明电器（刊载于 04 年 11、12 期）的文章，受到不少启发，到欧普照明公司后，利用比较先进的示波器TDS5000，对电路关键点的电流和电压波形，进行了仔细的测试，感到认识上有所提高，澄清了过去不少胡塗概念，特撰写本文，抛砖引玉，与叶先生商榷，并就教于国内方家。

半桥逆变snubbber电路剖析

半桥逆变SNUBBER电路描述：半桥逆变正负桥臂开关管关断时是硬关断，当负载电流很大时，开关管关断时di/dt很大，由于线路存在分布电感，所以会引起很大的电压尖峰，如果不加缓冲电路抑制电压尖峰的产生，则开关管的电压规格必须比正常值高出许多，开关损耗也较大，当UPS功率很大时（额定电流很大），开关管的选取将变得异常困难；同时，过高的di/dt将产生严重的EMI。

给半桥逆变的开关管增加关断缓冲电路可以降低di/dt、减小关断损耗，并能降低相应频段的EMI。

一、常用SNUBBER电路的种类1、RC SNUBBER（如图1）图12、RCD SNUBBER（如图2）图23、变形的RCD SNUBBER电路（CLAMPING电路，如图3）图3二、SNUBBER电路的工作过程（以RCD SNUBBER电路为例进行分析，只分析正半周的情况）1、Q1开通后进入稳态，流过Q1的负载电流为I，此时U CS1=0，U CS2=2*V BUS（如图4，红色箭头表示电流流向）。

图42、当Q1的栅极上加入关断信号，电流I通过Q1的C、E间的寄生电容流过，U CE1升高，随之D S1开通，一部分电流转移到C S1成为C S1的充电电流，Q1上电流减小，C S2经R S2、R LOAD进行放电（如图5）。

图53、Q1完全关断（恢复阻断能力）后，U CE1大于正负BUS之和，D2开始正偏置，在D2的正偏置电压没有达到其开通阈值电压之前不能及时导通，C S1继续过充电，C S2继续放电（如图6）。

图64、C S1仍然过充电，D2开始续流，负载电流I由正桥臂向负桥臂换流，C S2放电（如图7）。

图75、D2完全续流，C S1放电，C S1上过充的能量一部分消耗在R S1上，另一部分反馈到＋BUS（如图8）。

图86、C S1放电完毕，U CE1=2*V BUS，U CS2＝0，D2进入稳态续流（如图9）。

图97、Q1再次开通，Q1与D2之间进行换流，Q1的电流增大，D2的电流反相进入反相恢复过程，同时C S1、R S1、Q1构成C S1的放电回路，Q1、D S2、C S2构成C S2的充电回路(图10)。

单相半桥逆变器工作原理-概述说明以及解释

单相半桥逆变器工作原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述单相半桥逆变器是一种常见的电力电子装置，用于将直流电源转换为交流电源。

它由一对开关管和相应的驱动电路组成，可以实现电压或频率的变换。

单相半桥逆变器具有结构简单、成本低廉、效率高等优点，因此在许多领域中得到了广泛应用。

单相半桥逆变器的工作原理基于开关管的开关动作来实现直流电源到交流电源的转换。

当开关管导通时，直流电源的电流通过开关管和输出电感，形成了一个闭合的回路，从而将电力传输到负载上。

而当开关管关断时，电感中的能量会形成反向电压，将负载端的电压逆变为负值或零值。

通过不断地交替开关管的导通和关断，单相半桥逆变器可以通过调节导通时间比例来控制输出交流电源的电压和频率。

单相半桥逆变器的工作过程可以简单描述为：当第一个开关管导通时，电流流过该开关管和输出电感，正负极性的电压分别施加在负载上；而第二个开关管关断时，电感中的能量会产生反向电压，将负载端的电压逆转为负值或零值。

通过不断地交替开关管的导通和关断，单相半桥逆变器可以控制输出的交流电源的电压和频率。

单相半桥逆变器在各个领域都有广泛的应用。

在家庭电器、工业机械、电子设备等领域中，单相半桥逆变器可以将直流电源转换为交流电源，从而实现对各种电动设备的供电。

此外，单相半桥逆变器还可以用于太阳能发电系统、电动汽车充电器、UPS电源等领域，为这些领域的电力转换和电能控制提供稳定可靠的解决方案。

综上所述，单相半桥逆变器是一种重要的电力电子装置，通过开关管的开关操作将直流电源转换为交流电源。

其工作原理简单，结构紧凑，成本低廉，并且在许多领域中具有广泛的应用前景。

对于未来的发展，进一步的研究可以集中在提高逆变器的效率、减小电磁干扰、改进控制策略等方面，以满足不断增长的电力转换需求。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将围绕单相半桥逆变器的工作原理展开详细探讨。

为了方便读者更好地理解，本文将按照以下结构进行组织和叙述。

半桥逆变架构分析报告

半桥逆变架构分析报告半桥逆变架构是一种常见的逆变器架构，主要用于将直流电源转换为交流电源。

本文将对半桥逆变架构进行详细分析，包括工作原理、优点和缺点等方面。

本文的目标是提供一份全面的报告，以帮助读者了解半桥逆变架构的基本原理和应用。

1.引言逆变器是一种将直流电源转换为交流电源的设备。

在许多应用中，例如太阳能发电和电动车充电，逆变器是必不可少的。

半桥逆变架构是一种常见且经典的逆变器架构，被广泛应用于各种领域。

2.工作原理在半桥逆变器架构中，一个开关称为高侧开关，另一个开关称为低侧开关。

高侧开关连接到直流电源的正极，低侧开关连接到直流电源的负极。

当高侧开关导通时，直流电源的正极与交流负载建立电气连接。

当低侧开关导通时，直流电源的负极与交流负载建立电气连接。

通过交替地开关高侧和低侧开关，半桥逆变器能够产生一种近似于正弦波的交流电压。

为了控制半桥逆变器的输出电压和频率，通常需要一个控制电路来控制两个开关的导通和关断时间。

控制电路通过对高侧和低侧开关的控制信号进行精确的调整，以产生所需的交流电压和频率。

3.优点首先，半桥逆变架构的成本相对较低。

与全桥逆变架构相比，半桥逆变架构只需要两个功率开关，从而减少了硬件成本。

其次，半桥逆变架构的效率较高。

由于只有一个开关导通时，另一个开关是断开的，这减少了导通和关断损耗。

此外，半桥逆变架构的可靠性较高。

由于只有两个功率开关，故障率较低，维护成本也较低。

最后，半桥逆变架构具有较好的电磁兼容性和抗干扰性。

相对于其他逆变器架构，半桥逆变架构在电磁干扰和抗干扰方面具有一定的优势。

4.缺点然而，半桥逆变架构也存在一些缺点。

首先，半桥逆变架构的输出电压范围有限。

由于只有一个开关导通时，输出电压被限制在直流电源电压的一半以内。

其次，半桥逆变架构的输出电压波形可能不够纯正。

由于开关的导通和关断时间不能无限制地调整，输出电压的波形可能存在一些谐波或失真。

此外，半桥逆变架构需要控制电路来控制两个开关的导通和关断时间，增加了系统的复杂度和成本。

半桥逆变器由两个单端正激式变换电路组合原理

半桥逆变器由两个单端正激式变换电路组合原理整流电路是将输入工频交流电源变换成逆变器工作所需的直流电源，而逆变器是将整流后的直流电压变换成高频交流电压（或电流），完成DC／AC的转换功能，满足中频电炉性能及工艺技术要求。

一般民用中频电炉的输出功率不大，DC/AC变换器电路通常采用单管或半桥结构。

工业中频电炉电源要求具有大的输出功率，特别是用于金属热处理、熔炼等中频电炉电源，输出功率在几百千瓦至上千千瓦，变换器的电路几乎都采用全桥电路结构。

半桥逆变器电路半桥逆变器实际上也是由两个单端正激式变换电路组合而成，其中，．个桥臂由两个特性相同、容量相等的电容器承担，每个电容器承受1／2的直流母线电压，另一桥臂由两个受脉宽调制(PWM)信号控制驱动的半导体功率开关管承担，故称半桥变换器，即Half-Bridge Converterso控制功率器件开关的驱动信号互补，相差180度，两个PWM驱动信号之间留有死压时间，防止信号扰动时导致两个功率开关器件同时导通，造成器件损坏及逆变失败。

标准的半桥逆变电路结构图。

R1、R2为桥臂电容器Cl、C2的均压和电荷泄放电阻，并确保R1=R2，Cl=C2，制造过程中应对上述四个元件进行检测，挑选配对使用。

功率开关器件通常在高频加热电源中使用场效应晶体管MOSFET及绝缘栅双极性晶体管IGBT，其工作状态受PWM驱动脉冲控制，并接于VT1、VT2上的二极管VD1、VD2用于电感电流续流、能量再生通路。

通常这两个二极管封装在功率器件内部，外部不必另接二极管在半桥逆变器的两桥臂中点A、B接负载。

对电磁中频电炉电源而言，可直接串联谐振电路的加热绕组L，及谐振补偿电容Cr，或者通过匹配变压器输出，匹配变压器的一次侧NP接在两桥臂的中点A、B，二次与加热绕组L，和谐振电容Cr连接。

图3-15是半桥变换器电路的波形图，说明两个功率开关器件VT1、VT2和PWM驱动信号Ugl、Ug2的相位关系，桥臂中点电压Ugl与Ug2、的对应关系。