无源逆变电路课件

u
a)
o
Um
O
t
-Um
io
O
t3 t1 t2
t4
t5 t6
t
ON V1 V2 V1 V2
VD1 VD2 VD1 VD2 b)
图5－6 单相半桥电压型逆变
电路及其工作波形
无源逆变电路
11
8.2.1 单相电压型逆变电路
优点：电路简单，使用器件少。
两缺电点容：器输串出联交，流要电控压制幅两值者为电U压d/均2，衡且。直流侧需
(3)阻感负载时需提供 无功功率。为了给交流侧 向直流侧反馈的无功能量 提供通道，逆变桥各臂并 联反馈二极管。
图5-5 电压型全桥逆变电路
无源逆变电路
9
8.2 电压型逆变电路
8.2.1 单相电压型逆变电路 8.2.2 三相电压型逆变电路
无源逆变电路
10
8.2.11）单半桥相逆变电电路压型逆变电路
工作原理
V1和V2栅极信号在一周期内
各半周正偏、半周反偏，两
者互补，输出电压uo为矩形
波，幅值为Um=Ud/2。
V1或V2通时，io和uo同方向，
直流侧向负载提供能量；
VD1或VD2通时，io和uo反向，
电感中贮能向直流侧反馈。 VD1、VD2称为反馈二极管, 它又起着使负载电流连续的 作用，又称续流二极管。
c)
O
t
同一相上下两臂交替
u UV
导电，各相开始导电 的角度差120 °。
任一瞬间有三个桥臂 同时导通。
Ud
d)
O
e) u NNO' u UN
f)
O
2Ud 3
t
Ud 6
t
Ud 3
t
iU
每次换流都是在同一
g)
O
t
相上下两臂之间进行，
3） 带中心抽头变压器的逆变 电路
交替驱动两个IGBT，经变压
器耦合给负载加上矩形波交
流电压。
两个二极管的作用也是提供 无功能量的反馈通道。
图5-8 带中心抽头变压器的逆变电路
Ud和负载参数相同，变压器匝比为1：1：时，uo和io波 形及幅值与全桥逆变电路完全相同。
与全桥电路的比较：
比全桥电路少用一半开关器件。 器件承受的电压为2Ud，比全桥电路高 一倍。 必须有一个变压器 。
无源逆变电路
15
8.2.2 三相电压型逆变电路
三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电 路
应用最广的是三相桥式逆变电路
图5-9 三相电压型桥式逆变电路
无源逆变电路
16
8.2.2
三相电压型逆变电路 基本工作方式—
u UN'
a)
O
Ud
t
—180°导电方式
u VN'
2
b)
O
t
每桥臂导电180°，
u WN'
直流输入
无源逆变
交流输出
按输入分:
(1)电流型:以电流作为直流输入,典型特征:有电感
(2)电压型:以电压作为直流输入,典型特征:有电容
Leabharlann Baidu
按输出分: (交流电的主要特征:电压和频率) (1)恒压恒频(CVCF):不间断电源(UPS)
(2)变压变频(VVVF):交流调速
(3)恒压变频(CVVF):感应加热
(4)变压恒频(VVCF):软起无动源逆器变电(交路 流调压)
4
8.1 逆变电路的基本工作原理 以单相桥式逆变电路为例说明最基本的工作原理
S1~S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅 助电路组成。
uo
S 1
io
负载
S 3
Ud
S2
uo S4
io
t1 t2
t
a)
b)
图8-1 逆变电路及其波形举例
无源逆变电路
电力电子变流技术
第 二十八 讲
无源逆变电路
1
第8章 无源逆变电路 引言 8.1 逆变基本工作原理 8.2 电压型逆变电路 8.3 电流型逆变电路
无源逆变电路
2
第8章逆无变源的概逆念变电路 • 引言
逆变——与整流相对应，直流电变成交流电。
交流侧接电网，为有源逆变。 交流侧接负载，为无源逆变。
本章讲述无源逆变
相同。
a) uo
io
阻于u感o负，载波时形，也i不o相同位。滞后
t1 t2
t
b)
图5-1 逆变电路及其波形举例
无源逆变电路
7
8.2 电压型逆变电路 1）逆变电路的分类 —— 根据直流侧电源性质的不同
直流侧是电压源
电压型逆变电路——又称为电压源
型逆变电路 Voltage Source Type Inverter-VSTI
应用：
用于几kW以下的小功率逆变电源。 单相全桥、三相桥式都可看成若干个半桥逆变电路的 组合。
无源逆变电路
12
8.2.12) 单全桥相逆变电电压路 型逆变电路
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°。 输出电压合电流波形与半桥 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。
图5-7 单相全桥逆变 电路的移相调压方式
无源逆变电路
uG1
O
u G2 O
u G3 ? O
u G4 O
u
o
io
io
O
t1 t2
uo t
3
b)
t t t t t
13
8.2.1 单相电压型逆变电路
• 阻感负载时，还可采用 移相得方式来调节输出 电压－移相调压。
V3的基极信号比V1落后q （0＜ q ＜180 °）。V3、
逆变与变频
变频电路：分为交交变频和交直交变频两种。
交直交变频由交直变换（整流）和直交变换两部分组成，后 一部分就是逆变。
主要应用
各种直流电源，如蓄电池、干电池、太阳能电池等。 交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力
电子装置的核心部分都是逆变电路。
无源逆变电路
3
第8章无源无逆变源分类逆变电路 • 引言
5
8.1 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。
无源逆变电路
直流电 交流电
6
8.1 逆变电路的基本工作原理
逆变电路最基本的工 作原理 ——改变两组 开关切换频率，可改 变输出交流电频率。
电和u阻o负的载波时形，相负同载，电相流位i也o
直流侧是电流源
电流型逆变电路——又称为电流源
型逆变电路 Current Source Type Inverter-VSTI
无源逆变电路
8
8.2 电压型逆变电路 2）电压型逆变电路的特点
(1)直流侧为电压源或 并联大电容，直流侧电压 基本无脉动。
(2)输出电压为矩形波， 输出电流因负载阻抗不同 而不同。
V4的栅极信号分别比V2、
V1的前移180°－q。输 出电压是正负各为q的脉
冲。
改变q就可调节输出电压。
图5-7 单相全桥逆变 电路的移相调压方式
无源逆变电路
uG1
O
u G2 O
u G3 ? O
u G4 O
u
o
io
io
O
t1 t2
a)
uo t
3
b)
t t t t t
14
8.2.1 单相电压型逆变电路