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 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

d

o1m 27.14U U U ==

π

d

d

1o 9.022U U U ==

π

O

ON

u o U - U m i

o

VD 1 VD

2

VD

1

VD 2

⎪⎭

⎫

⎝⎛+++= t t t U u ωωωπ5sin 513sin 31sin 4d o

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