单相全桥逆变电路原理
单相全桥无源逆变电路
无源逆变器的应用： 无源逆变器的应用 目前几乎所有的电力电子变换电路都包含有无源逆变电 路，是电力电子技术中的最核心部分。 1. 变频调速（交流电机驱动） 2. 感应加热 3. 隔离型开关电源 4. 高频直流焊机 5. 脉冲电源 6. 节能照明
4.2 无源逆变器的分类
电压型和电流型逆变器 单相和三相 半桥、全桥、推挽式 换流方式： 换流方式：在电力电子变换电路中，电流从一 个支路向另一个支路转移的过程称为换流。 1. 器件换流（全控型器件）； 2. 电网换流（有源逆变，晶闸管构成的AC－AC）； 3. 负载换流（谐振电路－－串联谐振和并联谐振）； 4. 强迫换流（半控器件＋辅助换流电路）。
调节不方便、谐波含量大，开关器件损耗小。 应用较少。
2. 脉冲移相（单脉冲方波逆变器）
调节方便、谐波含量大，开关器件损耗小。 应用较多。
3. PWM（pulse width modulation）调制
调节方便、谐波含量小，开关器件损耗较大。 应用领域最广泛（整流，逆变，直流变换，APF等）
逆变器输出频率的调节 改变逆变器开关器件的触发频率。
电压型单相全桥无源逆变电路
课件4
4.1 无源逆变电路
无源逆变电路： 无源逆变电路： 将直流电转换为频率、幅值可调的交流电，并直接供 给负载的逆变电路。 有源逆变电路： 有源逆变电路： 将直流电转换为交流电并馈送到交流电网的逆变电路。 区别和联系： 区别和联系：
1. 二者都是DC-AC电路； 2. 有源逆变电路的输出和电网的交流电有直接关系，即逆变器 的输出和电网电压同频同相；无源逆变的输出直接联接负载，和电 网电压无关。
4.3 电压型单相全桥无源逆变电路
电路结构
图1 电压型单相全桥无源逆变电路
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。
单相全桥逆变电路的工作原理
单相全桥逆变电路的工作原理1. 引言嘿，大家好！今天咱们来聊聊一个非常有趣的电路——单相全桥逆变电路。
听起来很高大上对吧？其实它在我们的生活中无处不在，比如说咱们的太阳能发电系统，还有一些小家电。
没错，这玩意儿可是个“神奇小子”，能把直流电（DC）转化为交流电（AC），就像变魔术一样，咱们快来看看它的工作原理吧！2. 基本原理2.1 单相全桥逆变电路的构成首先，单相全桥逆变电路的名字可能让你觉得复杂，但它的构成其实挺简单的。
这个电路主要有四个开关元件，通常是功率晶体管，比如MOSFET或者IGBT，就像四个小兄弟站在舞台上。
它们的工作就像跳舞一样，轮流开关，控制电流的方向。
然后呢，还有一个输出滤波器，负责把电流变得更平滑，别让它吵吵闹闹的，影响我们的家居生活。
2.2 工作过程接下来，咱们来聊聊它的工作过程。
这个电路的工作可以分为几个阶段。
在一个周期内，两个开关会交替打开，比如说第一个和第二个开关先一起打开，然后再换成第三个和第四个。
这个过程就像打乒乓球，电流在两个方向之间快速转换，从而实现了直流电向交流电的转变。
大家可能会想，这样转变的电流到底有什么用？其实啊，这样产生的交流电可以驱动各种电器，让它们欢快地工作。
3. 应用场景3.1 太阳能发电好啦，讲完了工作原理，咱们来看看单相全桥逆变电路的应用场景。
首先，太阳能发电是个大热门，大家都知道，太阳能电池板产生的电流是直流的，而我们日常使用的电器大多需要交流电。
这时候，逆变电路就派上用场了！它把太阳能转化的直流电变成交流电，让我们的家里满是阳光的味道，真是太赞了。
3.2 小家电其次，咱们的许多小家电，比如说电饭煲、微波炉等，都需要交流电来工作。
这个时候，逆变电路就像一位隐形的助手，默默地把直流电转化为交流电，保障了咱们的美好生活。
想象一下，如果没有它，咱们的饭可能就没法煮了，生活可就没那么方便了。
4. 小结总的来说，单相全桥逆变电路可真是个不可或缺的好帮手。
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+-U 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 ==πO OONu o U - U m io《VD1VD 2VD1VD2⎪⎭⎫ ⎝⎛+++= 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 u i o o °正偏，12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 1VD 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 du u u u u i o 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。
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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 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
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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θ ( 0<
θ <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。