第6章 逆变器
电力电子系统建模及控制 第6章 三相变流器的空间矢量调制技术上
二，并将基本电压空间矢量的
作用序列按81277218排列， 其中8表示U8，1表示U1，2表 示U2，7表示U7。查表6一l， 得到在扇区I的一个Ts区内， 逆变器开关状态编码序列为：
000，100，110，111， 111 ，110 ，100，000。
由图6—9，可以得到逆变器交流侧a 、 b 、 c相输出的PWM脉冲在一个开关周期中的宽度。 a相的脉冲宽度
电压空间矢量Ｕ等于磁链空间矢量Ψ的变化 率。对上式作拉氏变换
由于Ｕ为正弦量，代入s=jω到上式，得
因此，磁链空间矢量与电压空间矢量之间的 关系
代入式（6-8)，得到
其中
图6—3表示三相对称 正弦电压供电时电压空间 矢量与磁链空间矢量的关 系。三相对称正弦电压供 电时磁链空间矢量的顶点 的运动轨迹也是一个圆。 电压空间矢量U与磁链空 间矢量Ψ垂直。磁链空间 矢量Ψ滞后电压空间矢量 U90度。由式(6—13)，磁 链空问矢量Ψ的模为电压 空间矢量U模的1/ω 。
6．2 电压型变流器的空间矢量调制 控制
在三相电压型变流器中，相电压一般并不一定满足
va+vb+vc=0的条件，这样空间矢量变换式(6—1)就不 适合。而线电压一般满足vab+vbc+vca=0。
在由abc构成的直角坐标系中，a轴、b轴、c轴分别
对应vab 、vbc、vca三个分量。如果线电压满足条件： vab+vbc+vca=0 ，则实质上在三维欧氏空间定义了一个 子空间χ。可以证明，该子空间为一平面，且与矢量
6．1．3六拍阶梯波逆 变器
六拍阶梯波逆变器中 功率开关的导通原则：任 一时刻有三个开关导通； 同一桥臂中，上、下两个 开关不能同时导通。如图 6—4所示。
第6章DC-AC变换技术
由于D2、D3(或D1、D4)续流，电压形成一个与导通期间伏秒积相等的负(正)的面积。如果Q1和Q4（Q2和Q3）导通时间超过Ts/4，波形导通时间变化的影响。由此可见，全桥逆变器在感性负载时不宜采用双极性控制方式。 vAB的有效值和瞬时值为： ——为输出电压角频率。 当n=1时，其基波分量的有效值为： 显然当电源电压和负载不变时，其输出功率是半桥电路的4倍。
图6-6 逆变器输出瞬时电压和电流曲线
图6-7 四象限工作情况
图6-8 反并联二极管
3 、逆变器波形指标 实际逆变器的输出波形总是偏离理想的正弦波形，含有谐波成分，为了评价输出波形的品质质量，从电压角度引入下述几个参数指标： 1）谐波因子（Harmonic Factor） 第n次谐波因子HFn定义为第n次谐波分量有效值同基波分量有效之值比，即 2）总谐波（畸变）因子THD (Total harmonic distortion factor) 该参数表征了一个实际波形同基波分量的接近程度。输出为理想正弦波的THD为零。 3）畸变因子（Distortion factor） 总谐波因子指示了总的谐波合量，但它并不能告诉我们每一个谐波分量的影响程度，畸变因子定义： 对于第次谐波的畸变因子定义如下：
图6-13 方波逆变器输出频谱
因此，我们得出方波逆变器输出的频谱图，如图6-13所示，并有以下结论： （1）方波逆变器输出的方波谐波幅度随着n的增加而减小，其减小系数为1/n； (2)偶次谐波不存在； (3)最低次谐波为3次谐波； (4)由于基波和谐波频率差较小，低通滤波器设计相当困难。 图6-14为方波的各次谐波时域图。
图6-12 全桥电路移相控制方式的工作过程
3傅立叶级数、方波逆变器输出谐波 1)傅立叶级数 傅立叶级数是研究和分析波形形状的工具。为了分析方便，把傅立叶级数的基本定义、概念叙述如下。 在实际问题中，除了正弦函数外，还会遇到许多非正弦的周期函数，为了研究非正弦的周期函数，将周期函数展开成由三角函数组成的级数，即将周期为 的周期函数用一系列三角函数 之和来表示： 其中 都是常数。
第6章PWM技术
由电机学，三相对称正 弦供电时: 总向量恒幅恒速旋转 (电)角速度：w 2f s 代表空间正弦分布且圆 转磁场，u s、es、is 是引用量
26
• 三相交流的空间向量
n=0:15;x=2*pi*n/16;a=2*pi/3;
v=cos(x)+cos(x+a)*exp(j*a) +cos(x-a)*exp(-j*a); plot(v)
16
除计算法和调制法外，还有 空间向量法 跟踪控制方法
17
6.2.2 异步调制和同步调制
载波比N = fc / fo----模拟uo一个周波的脉冲数 1） 异步调制----fc不变， N随fo变 载波与调制波不同步 N常≠整数 对称性差。 当fo较低时，N大------低频性能好。
当fo增高时，N小------高频差
u
ω1
u2Tc
32
空间矢量磁链控制 SVPWM
其它区域也有相应控制规则
SVPWM用电压向量u控制Ψ 沿折线围线,并走走停停逼近圆 开关频率越高,线元usTc越短 Ψ圆越准
33
空间矢量磁链控制 SVPWM
三电平逆变器 电压向量us更多 按ΔΨ=Ψ* - Ψ --用最佳us控制 Ψ圆更准
34
SVPWM波形特点
31
空间矢量磁链控制 SVPWM
--仿闭环控制算法 控制方程ΔΨs “=” usTc 按Ψ转向超前90度建u参考轴 u2 用u轴前后电压向量控制Ψ 例如图 矢量 作用 应用条件 u1 u1 正转增幅 Ψ滞后欠幅 u2 正转减幅 滞后超幅 u7,8 停转等待 超前 Ψ 例:Ψ滞后欠幅,用u1 u1Tc Ψ滞后超幅,用u2 Ψ超前,用u7,8 注”相邻原则”:u1u8; u2u7;可减少开关动作
第6章 光伏发电原理_最大功率点跟踪控制
6.1 概述 6.2 定电压跟踪法 6.3 短路电流比例系数法 6.4 扰动观测法 6.5 电导增量法
§6.1 概述
光伏发电系统中，太阳能的利用率除了与太阳电池的自 身内部特性有关外，还受环境（辐射强度、温度等）和 负载因素的影响。
在同一环境条件下，根据负载阻抗太阳电池可工作在I-V 曲线的任一点上
dP dU
=
I
+U
dI dU
=0
dI
I
dU = − U
§6.5.1 电导增量法基本原理
实际以∆P/∆U近似代替dP/dU， ∆I/∆U近似代替dI/dU
⎧ ΔI
⎪ ⎪
ΔU
>
I −U
最大功率点左边
⎪ ΔI
⎨ ⎪
ΔU
=
I −U
最大功率点
⎪ ΔI ⎪⎩ ΔU
<
I ΔU = knA
§6.5.2 变步长电导增量法
基于U-I曲线特性：
¾ 类似恒流区域，∆I变化率很小
¾ MPP附近，∆I变化率较大
¾ 类似恒压区域，∆I变化率很大
根据工作区域设定不同的步长，利用电导增量法进行MPPT
控制
4
恒流区 MPP附近
1000[W/m2]
3
750[W/m2]
恒压区
2
500[W/m2]
而 太 阳 电 池 I-V曲 线 有 一最 大功 率点 （Maximum Power
Point, MPP）
Current [A] Power [W]
4
1000[W/m2]
3
750[W/m2]
2
500[W/m2]
电力电子系统建模：逆变电路动态模型第六章
6. 逆变电路动态模型
写成向量形式： 写成向量形式：
三相PWM逆变器可类似列写。 逆变器可类似列写。 三相 逆变器可类似列写
6. 逆变电路动态模型
6. 逆变电路动态模型
T1 D1 T3 D3 T5 C0 E
D5
A
T4 D4
0 B
T6 D6 T2
C
D2
三相电压源型
开关函数
ui
E2
S2
D2
电感内阻
C
RL
u0
1 ui = E(2S −1) ⇐ S = 0
S1(D1)导通 导通 S2(D2)导通 导通
非线性部分 非线性部分 (开关网络 开关网络) 开关网络
线性部分
由于开关函数S的存在，使得 幅值变化不连续，故对上式取开关周期平均值： 由于开关函数 的存在，使得ui幅值变化不连续，故对上式取开关周期平均值： 的存在
－
PI
Urm
×Leabharlann U0sinωtuc PI ur －
＋ －
驱动
u0
电压平均值
电压瞬时值反馈: 改善波形畸变 电压瞬时值反馈 依此不难设计控制器。 依此不难设计控制器。 电压平均值反馈: 电压平均值反馈: 保证静差
6. 逆变电路动态模型
6. 2 三相变流器动态建模
三相PWM变流器主要由三相 三相 变流器主要由三相PWM变流器功率回路、PWM调制器、电流控制 变流器功率回路、 调制器、 变流器主要由三相 变流器功率回路 调制器 电压控制器构成。为进行电流控制环和电压控制环控制器的设计， 器、电压控制器构成。为进行电流控制环和电压控制环控制器的设计，主要需解 变流器功率回路 回路、 调制器部分的建模问题。 决变流器功率回路、PWM调制器部分的建模问题。 调制器部分的建模问题 三相PWM变流器建模的步骤如下： 变流器建模的步骤如下： 三相 变流器建模的步骤如下 (1) 建立开关模型。开关模型关于时间轴是不连续的，为时变系统。 建立开关模型。开关模型关于时间轴是不连续的，为时变系统。 (2) 建立静止坐标系平均模型。静止坐标系平均模型是对在静止坐标系下原开关模 建立静止坐标系平均模型。 型经开关周期平均而得到。它关于时间轴是连续的，但仍为时变系统。 型经开关周期平均而得到。它关于时间轴是连续的，但仍为时变系统。 (3) d-q旋转坐标系平均模型。将静止坐标系平均模型经 坐标变换，得到 旋 旋转坐标系平均模型。 坐标变换， 旋转坐标系平均模型 将静止坐标系平均模型经d-q坐标变换 得到d-q旋 转坐标系平均模型。它一般仍是非线性系统。 转坐标系平均模型。它一般仍是非线性系统。 (4) 求线性化小信号交流模型。 求线性化小信号交流模型。 三相PWM变流器可分为三相 变流器可分为三相PWM整流器、三相 整流器、 逆变器， 三相 变流器可分为三相 整流器 三相PWM逆变器，如图。 逆变器 如图。
电源逆变器课程设计
电源逆变器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电源逆变器的基本原理，掌握其工作流程及关键部件功能。
2. 掌握电源逆变器的种类、性能指标及其在生活中的应用。
3. 了解电源逆变器相关的安全知识及使用注意事项。
技能目标：1. 能够分析电源逆变器的电路图，并进行简单的设计与搭建。
2. 学会使用万用表、示波器等工具对电源逆变器进行性能测试。
3. 能够运用所学知识解决实际生活中与电源逆变器相关的简单问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识，提高实践能力。
2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通、协作能力。
3. 培养学生关注环保、节能，提高社会责任感。
课程性质：本课程属于电子技术领域，以实践操作为主，注重理论知识与实践技能的结合。
学生特点：初中年级学生，具备一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. 电源逆变器的基本原理：包括逆变器的工作原理、关键部件（如整流器、滤波器、逆变器电路等）的作用及相互关系。
- 教材章节：第三章“电源逆变器原理及其应用”2. 电源逆变器的种类及性能指标：介绍不同类型的电源逆变器，如方波逆变器、正弦波逆变器等，及其性能参数、适用范围。
- 教材章节：第四章“电源逆变器的种类及性能参数”3. 电源逆变器的应用：分析电源逆变器在生活中的应用实例，如车载逆变器、太阳能逆变器等。
- 教材章节：第五章“电源逆变器的应用实例”4. 电源逆变器电路分析与设计：学习电源逆变器电路分析方法，进行简单电路设计与搭建。
- 教材章节：第六章“电源逆变器电路分析与设计”5. 电源逆变器性能测试：掌握使用万用表、示波器等工具对电源逆变器性能进行测试的方法。
- 教材章节：第七章“电源逆变器性能测试与调试”6. 安全知识及使用注意事项：了解电源逆变器使用过程中的安全常识，强调注意事项。
弧焊电源复习题答案4
同学们，我把弧焊电源的复习题整理了一下，由于第三章我没去上课，题些暂时做不起，其他题整理了哈，但不一定正确，仅供大家参考。
弧焊电源复习题（本科）（2011年11月）名词解释1．名词解释：1、撞击电离：在电场中，被加速的带电质子（电子、离子）与中性质点碰撞后发生的电离。
2、热电离：在高温下，具有高动能的气体原子（或分子）互相碰撞而引起的电离。
3、电子发射：在阴极表面的原子或分子，接受外界的能量而释放出电子的现象称为电子发射。
4、焊接电弧的动特性：是指在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系：U f=f(i f)。
5、弧焊电源的外特性：在电源参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压稳定值U y与输出的电流稳定值I y之间的关系U y=f(I y)。
2．名词解释：1、气体原子的电离：使电子完全脱离原子核的束缚，形成离子和自由电子的过程。
2、热发射：物质的固体或液体表面受热后，其中某些电子具有大于逸出功的能量而逸出到表面的空间中去的现象。
3、重离子撞击发射：能量大的重粒撞到阴极上，引起电子的逸出，称为重离子撞击发射4、光电离：气体原子（或分子）吸收了光射线的光子能而产生的电离。
5、焊接电源的额定负载持续率：指设备能够在额定电压，额定电流或额定功率的情况下负荷工作时间的比率。
P373．名词解释：1、气体原子的激发：气体原子得到了外加的能量，电子从一个较低的能级跳跃到一个较高的能级，这是原子就处于“激发”状态。
2、光电发射：物体的固体或液体表面接受光射线的能量而释放出自由电子的现象。
3、强电场作用下的自发射：物体的固体或液体表面，存在强电场并在表面附近形成较大的电位差是，阴极有较多的电子发射出来的现象。
4、焊接电弧的静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压U f 与电弧电流I f之间的关系。
5、弧焊电源的负载特性：第一章焊接电弧的电特性4．画图说明焊接电弧的压降分布？答：p9图1-45．焊接电弧的静特性曲线呈什么形状（分为哪几段）？是怎么形成的？P10 图1-56．说明焊接电弧的静特性曲线的各区段分别对应哪些焊接工艺方法？答：下降段由于电弧燃烧不稳定而很少采用。
电力电子变流技术课后答案第6章
第六章无源逆变电路习题与思考题解6-1.无源逆变电路和有源逆变电路的区别有哪些解：无源逆变电路就是将直流电能转换为某一固定频率或可变频率的交流电能，并且直接供给负载使用的逆变电路。
有源逆变电路就是将直流电能转换为交流电能后，又馈送回交流电网的逆变电路。
这里的“源”即指交流电网，或称交流电源。
6-2.什么是电压型逆变电路和电流型逆变电路各有什么特点解：根据逆变器直流侧电源性质的不同可分为两种，直流侧是电压源的称为电压型逆变器，直流侧是电流源的称为电流型逆变器。
电压型逆变器，其中间直流环节以电容贮能，具有稳定直流侧电压的作用。
直流侧电压无脉动、交流侧电压为矩形波，多台逆变器可以共享一套直流电源并联运行。
由于PWM（脉宽调制）技术的出现和发展，使得电压和频率的调节均可在逆变过程中由同一逆变电路完成，应用更为普遍。
电流型逆变器，中间直流环节以电感贮能，具有稳定直流侧电流的作用。
它具有直流侧电流无脉动、交流侧电流为矩形波和便于能量回馈等特点。
一般用于较大功率的调速系统中，如大功率风机、水泵等。
6-3.试说明电压型逆变电路中续流二极管的作用。
解：对于电感性负载，由于电感的储能作用，当逆变电路中的开关管关断时，负载电流不能立即改变方向，电流将保持原来的流向，必须通过与开关管反向并联的大功率二极管进行续流，来释放电感中储存的能量，这就是电压型逆变电路中续流二极管的作用。
若电路中无续流二极管，开关管关断时，由于电感中的电流将产生很大电流变化率，从而在电路中引起很高的过电压，对电路的器件或绝缘产生危害。
6-4试述180O导电型电压型逆变电路的换流顺序及每60O区间导通管号。
解：参阅教材P101中的图6-4（g）。
180 O导电型电压型逆变电路，每个开关管在每个周期中导通180 O，关断时间也是180 O，换流（换相）是在同一个桥臂的上、下两个开关管之间进行，亦称纵向换相。
换流顺序为每一次在同一桥臂上的V11和V14，V13和V16，V15和V12，每对管各自间隔180 O换相一次。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6.2 光伏逆变器的原理电路
1.三相电压型逆变器 三相电压型逆变器的基本电路如图6-8所示。该电路主要 由6只功率开关器件和6只续流二极管以及带中性点的直流 电源构成。图中负载L和R表示三相负载的各路相电感和相 电阻。
图6-8 三相电压型逆变器电路原理图
6.2 光伏逆变器的原理电路
功率开关器件VTl～VT6在控制电路的作用下，当控制信 号为三相互差120°的脉冲信号时，可以控制每个功率开关 器件导通180或120，相邻两个开关器件的导通时间互差 60°。逆变器三个桥臂中上部和下部开关元件以180°间隔 交替开通和关断，VTl～VT6以60的电位差依次开通和关 断，在逆变器输出端形成a、b、c三相电压。
图6-5 三级逆变器电路原理图
6.2 光伏逆变器的原理电路
逆变器波形变换
图6-6 逆变器波形 变换过程示意图
6.2 光伏逆变器的原理电路
4. 逆变器输出波形 方波：简单、便宜、使用方便，含高次谐波、损耗大， 干扰大、不能上网； 梯形波：高次谐波少，整机效率高；电磁干扰、不能上 网； 正弦波：波形好、性能优、可并网；线路复杂、贵。
6.2 光伏逆变器的原理电路
控制电路输出的开关控制信号：方波、阶梯波、脉宽调 制方波、脉宽调制三角波和锯齿波等；后三种脉宽调制的 波形都是以基础波作为载波，正弦波作为调制波，最后输 出正弦波波形。普通方波和被正弦波调制的方波的区别如 图6-9所示。普通方波信号是连续导通的，而被调制的方波 信号要在正弦波调制的周期内导通和关断N次。
6.2 光伏逆变器的原理电路
6.2.1 单相逆变器电路原理
1.推挽式逆变电路 推挽式逆变电路原理如图6-2所示。该电路由两只共负极 连接的功率开关管和一个初级带有中心抽头的升压变压器 组成。升压变压器的中心抽头接直流电源正极，两只功率 开关管在控制电路的 作用下交替工作，输 出方波或三角波的交 流电力。
6.2 光伏逆变器的原理电路
6.2.3并网型逆变器的电路原理
并网逆变器不仅要将太阳能光伏发电系统输出的直流电 转换为交流电，还要对交流电的电压、电流、频率、相位 与同步等进行控制，还要解决对电网的电磁干扰、自我保 护、单独运行和孤岛效应以及最大功率跟踪等技术问题。
图6-11 并网光伏逆变系统结构示意图
图6-2 推挽式逆变电路原理图
6.2 光伏逆变器的原理电路
3.全桥式逆变电路 全桥式逆变电路原理如图6-4(a)所示。该电路由四只功率 开关管和变压器等组成。功率开关管VTl、VT4和VT2、VT3 反相，VTl、VT3和VT2、VT4轮流（以频率f交替切换）导 通，使负载两端得到交流（方波）电能，其周期T=1/f。
6.1 光伏逆变器概述
6.1.2 光伏逆变器的电路构成
逆变器的基本电路构成如图6-1所示。主要由输入电路、 输出电路、主逆变开关电路(简称主逆变电路)、控制电路、 辅助电路和保护电路等构成。
图6-1 逆变器基本电路构成示意图
6.1 光伏逆变器概述
1.输入电路 逆变器的输入电路主要是为主逆变电路提供可确保其正 常工作的直流工作电压。 2.主逆变电路 主逆变电路是逆变器的路分为 隔离式和非隔离式两大类。 3.输出电路 逆变器的输出电路主要是对主逆变电路输出的交流电的 波形、频率、电压、电流的幅值、相位等进行修正、补偿、 调理，使之能满足使用需求。
6.2 光伏逆变器的原理电路
独立光伏系统对逆变器的基本要求： （1）运行要良好 要求所有组成独立光伏系统逆变器的元器件性能要好， 保护功能较强，如对过热、过载、直流极性接反、交流输 出短路等的保护。 （2）整机效率要高 特别是在低负荷下供电时，仍须有较高的效率，这是独 立光伏发电系统专用逆变器性能优于通用逆变器的特点。 （3）输出电压的失真度要低 当逆变器的输出电压为方波或非正弦波时，在输出电压 中除基波外还有高次谐波。高次谐波电流在电感性负载上 产生涡流等附加损耗，导致部件严重发热，不利于电气设 备的安全运行。为了与公共电网“合拍”，即波形、频率、 周期等一致，逆变器的输出波形最好与电网正弦波相同。
6.1 光伏逆变器概述
6.1.1 光伏逆变器的分类
逆变器的分类
输出波形 方波逆变器 阶梯波逆变器 正弦波逆变器 运行方式 离网逆变器 并网逆变器 输出交流电相数 单相逆变器 三相逆变器 功率流动方向 单向逆变器 双向逆变器
功率较小(<4kW)的光伏发电系统一般采用正弦波逆变 器。 逆变器的显示功能主要包括：直流输入电压和电流的 测量值，交流输出电压和电流的测量值，逆变器的工作状 态（运行、故障、停机等）。
6.2 光伏逆变器的原理电路
6.2.1 单相逆变器电路原理
逆变器的工作原理是通过功率半导体开关器件的开通和 关断作用，把直流电能变换成交流电能的。电路中都使用 具有开关特性的半导体功率器件，由控制电路周期性地对 功率器件发出开、关脉冲控制信号，控制各个功率器件轮 流导通和关断，再经过变压器藕合升压或降压后，整形滤 波输出符合要求的交流电。 单相逆变器的基本电路有推挽式、半桥式和全桥式三种。
6.1 光伏逆变器概述
4.控制电路 逆变器的控制电路主要是为主逆变电路提供一系列的控 制脉冲来控制逆变开关器件的导通与关断，配合主逆变电 路完成逆变功能。 5.辅助电路 辅助电路主要是将输入电压变换成适合控制电路工作的 直流电压。辅助电路还包含多种检测、显示电路。逆变器 的显示功能主要包括：直流输入电压和电流的测量值，交 流输出电压和电流的测量值，逆变器的工作状态（运行、 故障、停机等）。 6.保护电路 逆变器的保护电路主要包括输入过压、欠压保护，输出 过压、欠压保护，过载保护，过流和短路保护，接反保 护，过热保护等。
图6-4 全桥式逆变器工作原理图
6.2 光伏逆变器的原理电路
三级逆变电路 单级 (DC-AC) 两级(DC-DC-AC) 三级(DC-AC-DCAC)逆变电路，具体工作过程： 首先将太阳能电池方阵输出的直流电(如24V、48V、 110V、220V等)通过高频逆变电路逆变为波形为方波的交流 电，逆变频率一般在几千赫兹到几十千赫兹，再通过高频 升压变压器整流滤波后变为高压直流电，然后经过第三级 DC-AC逆变为所需要的220V或380V工频交流电。
图6-9 方波与被调制方波波形示意图
6.2 光伏逆变器的原理电路
2.三相电流型逆变器 电流型逆变器的直流输入电源是一个恒定的直流电流 源，需要调制的是电流，若一个矩形电流注入负载，电压 波形则是在负载阻抗的作用下生成的。在电流型逆变器 中，有两种不同的方法控制基波电流的幅值，一种方法是 直流电流源的幅值变化法，这种方法使得交流电输出侧的 电流控制比较简单；另一种方法是用脉宽调制来控制基波 电流。三相电流型逆变器的基本电路如图6-10所示。该电路 由6只功率开关器件和6只阻断二极管以及直流恒流电源、 浪涌吸收电容等构成，R为用电负载。
6.1 光伏逆变器概述
6.1.3 光伏逆变器的主要元器件
逆变器主要由半导体功率器件和逆变器驱动、控制电路 两大部分组成。目前的逆变器多数采用功率场效应晶体管 (VMOSFET )、绝缘栅极晶体管( IGBT )、可关断晶体管 (GTO)、MOS控制晶体管(MGT)、MOS控制晶闸管(MCT)、 静电感应晶体管(SIT)、静电感应晶闸管(SITH)以及智能型 功率模块(IPM)等多种先进且易于控制的大功率器件，控制 逆变驱动电路也从模拟集成电路发展到单片机控制，甚至 采用数字信号处理器(DSP)控制，使逆变器向着高频化、节 能化、全控化、集成化和多功能化方向发展。
6.2 光伏逆变器的原理电路
1.并网逆变器的技术要求 （1）要求逆变器必须输出正弦波电流。 （2）要求逆变器在负载和日照变化幅度较大的情况下均 能高效运行。 （3）要求逆变器能使光伏方阵始终工作在最大功率点状 态。 （4）要求具有较高的可靠性。 （5）要求有较宽的直流电压输入适应范围。 （6）要求逆变器体积小、重量轻，以便于室内安装或墙 壁上悬挂。 （7）要求在电力系统发生停电时，并网光伏系统既能独 立运行，又能防止孤岛效应，能快速检测并切断向公用电 网的供电，防止触电事故的发生。待公用电网恢复供电 后，逆变器能自动恢复并网供电。
6.2 光伏逆变器的原理电路
2.三相电流型逆变器
图6-10 三相电流型逆变器电路原理图
6.2 光伏逆变器的原理电路
三相电流型逆变器也是由三组上下一对的功率开关元件 构成，但开关动作的方法与电压型不同。由于在直流输入 侧串联了大电感L，使直流电流的波动变化较小，当功率开 关器件开关动作和切换时，都能保持电流的稳定和连续。 因此三个桥臂中上边开关元件VTl、VT3、VT5中的一个和 下边开关元件VT2、VT4、VT6中的一个，均可按每隔1/3周 期分别流过一定值的电流，输出的电流波形是高度为该电 流值的l20°通电期间的方波。另外，为防止连接感性负载 时电流急剧变化而产生浪涌电压，在逆变器的输出端并联 了浪涌吸收电容C。
6.2 光伏逆变器的原理电路
三相并网逆变器的原理电路
图6-12 三相并网逆变器电路原理示意图
6.2 光伏逆变器的原理电路
图6-6 输出波形示意图
6.2 光伏逆变器的原理电路
6.2.2 三相逆变器电路原理
单相逆变器电路由于受到功率开关器件的容量、零线 (中性线)电流、电网负载平衡要求和用电负载性质等的限 制，容量一般都在100kVA以下，大容量的逆变电路大多 采用三相形式。三相逆变器按照直流电源的性质不同分 为三相电压型逆变器和三相电流型逆变器。
6.2 光伏逆变器的原理电路
2.并网逆变器的电路原理 （1）三相并网逆变器电路原理 三相并网逆变器输出电压一般为交流380V或更高电压， 频率为50/60Hz。三相并网逆变器多用于容量较大的光伏发 电系统，输出波形为标准正弦波，功率因数接近1.0。 三相并网逆变器电路分为主电路和微处理器电路两部分： 主电路主要完成DC-DC-AC的转换和逆变过程；微处理器 电路主要完成系统并网的控制过程。 并网控制的目的：使逆变器输出的交流电压值、波形、 相位等维持在规定的范围内，因此，微处理器控制电路要 完成电网相位实时检测、电流相位反馈控制、光伏方阵最 大功率跟踪以及实时正弦波脉宽调制信号发生等内容。