單相全橋逆變電路工作過程

2020-11-21 電子發燒友

單相全橋逆變電路工作過程

發表於 2019-07-24 08:52:19

單相全橋逆變電路工作過程


       單相全橋逆變電路及有關信號波形如圖3-20所示，VT1、VT4組成一對橋臂，VT2、VT3組成另一對橋臂，VD1～VD4為續流二極體，VT1、VT2基極加有一對相反的控制脈衝，VT3、VT4基極的控制脈衝相位也相反，VT3基極的控制脈衝相位落後VT1θ角（0°《θ《 180°）。

圖3-20 單相全橋逆變電路及有關信號波形

電路工作過程如下。

在0～t1期間，VT1、VT4的基極控制脈衝都為高電平，VT1、VT4都導通，A點通過VT1與Ud正端連接，B點通過VT4與Ud負端連接，故R、L兩端的電壓Uo大小與Ud相等，極性為左正右負（為正壓），流過R、L電流的方向是：Ud+→VT1→R、L→VT4→Ud-。

在t1～t2期間，VT1的Ub1為高電平，VT4的Ub4為低電平，VT1導通，VT4關斷，流過L的電流突然變小，L馬上產生左負右正的電動勢，該電動勢通過VD3形成電流迴路，電流途徑是：L右正→VD3→VT1→R→L左負，該電流方向仍是由左往右。由於VT1、VD3都導通，A點和B點都與Ud正端連接，即UA= UB，R、L兩端的電壓Uo為0（Uo=UA-UB）。在此期間，VT3的Ub3也為高電平，但因VD3的導通使VT3的c、e極電壓相等，VT3無法導通。

在t2～t3期間，VT2、VT3的基極控制脈衝都為高電平，在此期間開始一段時間內，L還未能完全釋放能量，還有左負右正電動勢，但VT1因基極變為低電平而截止，L的電動勢轉而經VD3、VD2對直流側電容C充電，充電電流途徑是：L右正→VD3→C→VD2→R→L左負，VD3、VD2的導通使VT2、VT3不能導通，A點通過VD2與Ud負端連接，B點通過VD3與Ud正端連接，故R、L兩端的電壓Uo大小與Ud相等，極性為左負右正（為負壓），當L上的電動勢下降到與Ud相等時，無法繼續對C充電，VD3、VD2截止，VT2、VT3馬上導通，有電流流過R、L，電流的方向是：Ud+→VT3→L、R→VT2→Ud-。

在t3～t4期間，VT2的Ub2為高電平，VT3的Ub3為低電平，VT2導通，VT3關斷，流過L的電流突然變小，L馬上產生左正右負的電動勢，該電動勢通過VD4形成電流迴路，電流途徑是：L左正→R→VT2→VD4→L右負，該電流方向是由右往左。由於VT2、VD4都導通，A點和B點都與Ud負端連接，即UA=UB，R、L兩端的電壓Uo為0（Uo= UA-UB）。在此期間，VT4的Ub4也為高電平，但因VD4的導通使VT4的c、e極電壓相等，VT4無法導通。

t4時刻以後，電路重複上述工作過程。

單相全橋逆變電路的Ub1、Ub3脈衝和Ub2、Ub4脈衝之間的相位差為θ，改變θ值，就能調節負載R、L兩端電壓Uo脈衝寬度（正、負寬度同時變化）。另外，單相全橋逆變電路負載兩端的電壓幅度是單相半橋逆變電路的2倍。

單相橋式PWM逆變電路結合IGBT單相橋式電壓型逆變電路對調製法進行說明工作時V1和V2通斷互補，V3和V4通斷也互補。以uo正半周為例，V1通，V2斷，V3和V4交替通斷。負載電流比電壓滯後，在電壓正半周，電流有一段區間為正，一段區間為負。負載電流為正的區間，V1和V4導通時，uo等於Ud。V4關斷時，負載電流通過V1和VD3續流，uo=0負載電流為負的區間，V1和V4仍導通，io為負，實際上io從VD1和VD4流過，仍有uo=Ud。V4關斷V3開通後，io從V3

單相橋式PWM逆變電路

結合IGBT單相橋式電壓型逆變電路對調製法進行說明

工作時V1和V2通斷互補，V3和V4通斷也互補。

以uo正半周為例，V1通，V2斷，V3和V4交替通斷。

負載電流比電壓滯後，在電壓正半周，電流有一段區間為正，一段區間為負。

負載電流為正的區間，V1和V4導通時，uo等於Ud 。

V4關斷時，負載電流通過V1和VD3續流，uo=0

負載電流為負的區間， V1和V4仍導通，io為負，實際上io從VD1和VD4流過，仍有uo=Ud 。

V4關斷V3開通後，io從V3和VD1續流，uo=0。

uo總可得到Ud和零兩種電平。

uo負半周，讓V2保持通，V1保持斷，V3和V4交替通斷，uo可得-Ud和零兩種電平。

單相全橋逆變電路原理分析

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