單相逆變電路原理圖,工作原理詳解-KIA MOS管

逆變電路原理

單相逆變電路采用全橋（H橋）或半橋結(jié)構(gòu)，通過(guò)控制四個(gè)開(kāi)關(guān)器件的交替導(dǎo)通，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。當(dāng)對(duì)角開(kāi)關(guān)（如Q1/Q4或Q2/Q3）導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載兩端分別呈現(xiàn)正、負(fù)直流電壓，通過(guò)周期性切換形成方波交流輸出。

單相橋式逆變電路的電阻負(fù)載簡(jiǎn)化電路

工作原理：

0-t1時(shí)間段開(kāi)關(guān)T1和T4閉合，負(fù)載電壓為正；

t1-T時(shí)間段開(kāi)關(guān)T3和T2閉合，負(fù)載電壓為負(fù)。

其負(fù)載電流的變化在電阻負(fù)載下是與電壓同相位的，但若是阻感負(fù)載，電流的基波滯后于電壓的基波并且因?yàn)樨?fù)載電感的存在，其負(fù)載電流的變化不是瞬時(shí)的，而是一個(gè)逐漸增大減小的過(guò)程，最終反映在電阻上的電壓波形就是跟隨阻感負(fù)載的電流變化的。

單相全橋逆變電路原理圖

功率開(kāi)關(guān)元件Q1 與Q4 互補(bǔ)，Q2 與Q3 互補(bǔ)，當(dāng)Q1 與Q3 同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電壓U0= +Ud；當(dāng)Q2 與Q4 同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載兩端U0= -Ud，Q1 Q3 和Q2 Q4 輪流導(dǎo)通，負(fù)載兩端就得到交流電能。

假設(shè)負(fù)載具有一定電感，即負(fù)載電流落后與電壓? 角度，在Q1Q3 功率管柵極加上驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，由于電流的帶后，此時(shí)D1 D3 仍處于導(dǎo)通續(xù)流階段，當(dāng)經(jīng)過(guò)y 電角度時(shí)，電流過(guò)零，電源向負(fù)載輸送有功功率，同樣當(dāng)Q2 Q4 加上柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)D2D4 仍處于續(xù)流狀態(tài)，此時(shí)能量從負(fù)載饋送回直流側(cè)，再經(jīng)過(guò)y 電角度后，Q2 Q4 才真正流過(guò)電流。單相全橋電路上述工作狀況下Q1Q3 和Q2Q4 分別工作半個(gè)周期，其輸出電壓波形為180 度的方波，事實(shí)上這種控制方式并不實(shí)用，因?yàn)樵趯?shí)際的逆變電源中輸出電壓是需要可以控制和調(diào)節(jié)的。

移相調(diào)壓法

假設(shè)負(fù)載功率因數(shù)在（0~ 1）之間，且電流滯后于電壓某一角度，則移相電路可分為6 個(gè)不同的工作時(shí)間段：

第一時(shí)段：有功輸出模式，輸出電壓電流均為正——Q1 Q3 導(dǎo)通

第二時(shí)段：續(xù)流模式，電壓為零但電流為正——Q1 Q2 導(dǎo)通

第三時(shí)段：回饋模式，電壓為負(fù)但電流為正——D2D4 導(dǎo)通

第四時(shí)段：有功輸出模式，電壓為負(fù)電流為負(fù)——Q2 Q4 導(dǎo)通

第五時(shí)段：續(xù)流模式，電壓為零但電流為負(fù)——Q4 D3 導(dǎo)通

第六時(shí)段：回饋模式，電壓為正但電流為負(fù)——D1D3 導(dǎo)通

采用移相控制方式調(diào)節(jié)輸出電壓只需調(diào)節(jié)相移角y 即可，由于四個(gè)功率開(kāi)關(guān)元件和四個(gè)續(xù)流二極管輪流對(duì)稱工作，因此每個(gè)器件所承受的應(yīng)力對(duì)稱相等，對(duì)延長(zhǎng)器件壽命有利。

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