单相半桥无源逆变电路的设计教学文稿
单相半桥无源逆变电路的设计 精品资料
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基于MOSFET的单相半桥无源逆变电路的设计 设计目的：1·掌握单相桥式全控桥整流电路和单相半桥无源逆变电路的工作原 理，进行结合完成交-直-交电路的设计； 2·熟悉两种电路的拓扑，控制方法； 3·掌握两种电路的主电路，驱动电路，保护电路的设计方法，元器件参数的计算方法； 4·培养一定的电力电子的实验和调试能力； 5·培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力； 2·加深理解《电力电子技术》课程的基本理论； 设计指标：MOSFET电压型单相半桥无源逆变电路设计（纯电阻负载） （1）输入直流电压：Ui=200V （2）输出功率：500W （3）输出电压波形：1KHz方波 总体目标及任务：选择整流电路，计算整流变压器额定参数，选择全控器件的额定电压电流， 计算平波电抗器感值，设计保护电路 ，全控器件触发电路的设计，画出主电路原理图和控制电路原理图，进行Matlab的仿真，画出输出电压，电流模拟图。
1·主电路的设计： （1）整流部分主电路设计: 单项桥式全控整流电路带电阻性负载电路如图（1）：
u1
Tu2u
dR
ida
b
VT1VT3
VT2VT4i2
图（1） 精品资料
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢3 在单项桥式全控整流电路中，晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3
组成另一对桥臂。在u2正半周（即a点电位高于b点电位），若4个晶闸管均
不导通，负载电流id为零，ud也为零，VT1、VT4串联承受电压u2，设VT1和VT4
的漏电阻相等，则各承受u2的一半。若在触发角α处给VT1和VT4加触发脉
冲，VT1、VT4即导通，电流从a端经VT1、R、VT4流回电源b端。当u2为零时，
流经晶闸管的电流也降到零，VT1和VT4关断。
在u2负半周，仍在触发延迟角α处触发VT2和VT3（VT2和VT3的α=0处为ω
t=π），VT2和VT3导通，电流从电源的b端流出，经VT3、R、VT2流回电源a端。到u2过零时，电流又降为零，VT2和VT3关断。此后又是VT1和VT4导通，
如此循环的工作下去，整流电压ud和晶闸管VT1、VT4两端的电压波形如下图
（2）所示。晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为2
2U2和2U2。
工作原理 第1阶段（0~ωt1）：这阶段u2在正半周期，a点电位高于b点电位晶闸管VT1和VT2方向串联后于u2连接，VT1承受正向电压为u2/2，VT2承受u2/2的反
向电压；同样VT3和VT4反向串联后与u2连接，VT3承受u2/2的正向电压，VT4承
受u2/2的反向电压。虽然VT1和VT3受正向电压，但是尚未触发导通，负载没有
电流通过，所以Ud=0，id=0。
第2阶段（ωt1 ~π）：在ωt1 时同时触发VT1和VT3，由于VT1和VT3受正向电压而导通，有电流经a点→VT1→R→VT3→变压器b点形成回路。在这段区间
里，ud=u2，id=iVT1=iVT3=ud/R。由于VT1和VT3导通，忽略管压降，uVT1=uVT2=0，而
承受的电压为uVT2=uVT4=u2。 精品资料 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢4 第3阶段（π~ωt2 ）：从ωt=π开始u2进入了负半周期，b点电位高于a点电位，VT1和VT3由于受反向电压而关断，这时VT1~VT4都不导通，各晶闸管
承受u2/2的电压，但VT1和VT3承受的事反向电压，VT2和VT4承受的是正向电
压，负载没有电流通过，ud=0，id=i2=0。
第4阶段（ωt2 ~π）：在ωt2 时，u2电压为负，VT2和VT4受正向电压，触发VT2和VT4导通，有电流经过b点→VT2→R→VT4→a点，在这段区间里，
ud=u2，id=iVT2=iVT4=i2=ud/R。由于VT2和VT4导通，VT2和VT4承受u2的负半周期电压，至此一个周期工作完毕，下一个周期，充复上述过程，单项桥式整流电路两次脉冲间隔为180°。
（2）逆变部分主电路设计： 如图所示，它有两个桥臂，每个桥臂由一个全控器件和一个二极管反并联而成。在直流侧有两个相互串联的大电容，两个电容的中点为直流电源中点。负载接在直流电源中点和两个桥臂连接点之间。 开关器件设为V1和V2，当负载为感性时，输出为矩形波，Um=Ud/2. 刚开始V1为通态，V2为断态，给V1关断信号，V2开通信号后，V1关断，但由于感性负载，电流方向不能立即改变，就沿着VD2续流，直到电流为零时VD2截止，V2开通，电流开始反向。依此原理，V1和V2交替导通，VD1和VD2交替续流。 此电路优点在于结构简单，使用器件少，缺点是输出交流电压幅值仅为Ud/2。 精品资料
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢5 （3）控制电路的设计： 控制电路需要实现的功能是产生控制信号，用于逆变电路中功率器件的通断，通过对逆变角的调节而达到对逆变后的交流电压的调节。 我们采用PWM控制方法，进行连续控制，我们采用了SG3525芯片，它是一款专用的PWM控制集成芯片，它采用恒频调宽控制方案，内部包括精密基准源，锯齿波振荡器，误差放大器，比较器，分频器和保护电路等。 SG3525是电流控制型PWM控制器，所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环和电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型控制器。
SG3525的结构和工作原理: 精品资料
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仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢7 1.Inv.input(引脚1)：误差放大器反向输入端。在闭环系统中，该引脚接反馈信号。在开环系统中，该端与补偿信号输入端（引脚9）相连，可构成跟随器。
2.Noninv.input(引脚2)：误差放大器同向输入端。在闭环系统和开环系统中，该端接给定信号。根据需要，在该端与补偿信号输入端（引脚9）之间接入不同类型的反馈网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。
3.Sync(引脚3)：振荡器外接同步信号输入端。该端接外部同步脉冲信号可实现与外电路同步。
4.OSC.Output(引脚4)：振荡器输出端。 5.CT(引脚5)：振荡器定时电容接入端。 6.RT（引脚6）：振荡器定时电阻接入端。 7.Discharge(引脚7)：振荡器放电端。该端与引脚5之间外接一只放电电阻，构成放电回路。
8.Soft-Start(引脚8)：软启动电容接入端。该端通常接一只5 的软启动电容。 9.Compensation(引脚9)：PWM比较器补偿信号输入端。在该端与引脚2之间接入不同类型的反馈网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型调节器。
10.Shutdown(引脚10)：外部关断信号输入端。该端接高电平时控制器输出被禁止。该端可与保护电路相连，以实现故障保护。
11.Output A（引脚11）：输出端A。引脚11和引脚14是两路互补输出端。 12.Ground(引脚12)：信号地。 13.Vc(引脚13)：输出级偏置电压接入端。 14.Output B（引脚14）：输出端B。引脚14和引脚11是两路互补输出端。 15.Vcc（引脚15）：偏置电源接入端。 16.Vref(引脚16)：基准电源输出端。该端可输出一温度稳定性极好的基准 其中，脚16 为SG3525 的基准电压源输出，精度可以达到（5.1±1％）V，采用了温度补偿，而且设有过流保护电路。脚5，脚6，脚7 内有一个双门限比较器，内电容充放电电路，加上外接的电阻电容电路共同构成SG3525 的振荡器。振荡器还设有外同步输入端(脚3)。脚1 及脚2 分别为芯片内误差放大器的反相输入端、同相输入端。该放大器是一个两级差分放大器，直流开环增益为70dB 左右。
SG3525的特点如下： 精品资料 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢8 （1）工作电压范围宽：8—35V。 （2）5.1（1 1.0%）V微调基准电源。 （3）振荡器工作频率范围宽：100Hz¬—400KHz. （4）具有振荡器外部同步功能。 （5）死区时间可调。 （6）内置软启动电路。 （7）具有输入欠电压锁定功能。 （8）具有PWM琐存功能，禁止多脉冲。 （9）逐个脉冲关断。 （10）双路输出（灌电流/拉电流）： mA(峰值)。
各部分功能： a 基准电压源: 基准电压源是一个三端稳压电路，其输入电压VCC 可在（8～35）V 内变化，通常采用+15V，其输出电压VST＝5.1V，精度±1%，采用温度补偿，作为芯片内部电路的电源，也可为芯片外围电路提供标准电源，向外输出电流可达400mA，没有过流保护电路。
b 振荡电路： 由一个双门限电压均从基准电源取得，其高门限电压VH=3.9 V，低门限电压VL=0.9,内部横流源向CT 充电，其端压VC 线性上升，构成锯齿波的上升沿，当VC=VH时比较器动作，充电过程结束，上升时间t1 为：
t1= 0.67RTCT 比较器动作时使放电电路接通，CT 放电，VC 下降并形成锯齿波的下降沿，当VC=VL时比较器动作，放电过程结束，完成一个工作循环，下降时间间t2 为：
t2=1.3RDCT 注意：此时间即为死区时间 锯齿波的基本周期T 为:
IGBT单相桥式无源逆变电路设计(纯电阻负载)资料
湖北民族学院科技学院信息工程系课程设计报告书题目: IGBT单相全桥无源逆变电路设计课程：电力电子技术课程设计专业：电气工程及其自动化班级：K0312417学号：K031241723学生姓名：罗开元指导教师：曾仑明2015年 01月06日信息工程系课程设计任务书2015年 01月 06日信息工程学院系设计成绩评定表摘要本次课程设计的主要目的是设计一个带纯电阻负载的单相全桥逆变电路，然后得到负载两端的电压电流波形。
本次所设计的单相全桥逆变电路采用IGBT作为开关器件，将直流电压Ud逆变为频率为1KHZ的方波电压，并将它加到负载电路。
负载电路是由纯电阻构成的电路，通过电阻的电流波形也为方波。
而IGBT的导通，则由脉冲电路产生的触发脉冲来触发其导通。
在进行主电路的设计时，根据主电路的输入、输出参数来确定各个电力电子器件的参数，并进行器件的选择，以使设计的主电路能够达到要求的技术指标。
关键词：IGBT单相全桥无源逆变电路设计MATLAB仿真目录1.单相全桥逆变电路的设计 (1)2.MATLAB仿真 (4)3.总结 (6)4.参考文献 (7)1单相全桥逆变电路的设计1.1主电路及工作原理单相桥式逆变电路由4个全控型开关器件（本实验采用IGBT）、电阻构成，直流侧采用一个电容器即可，其电路图如下图所示：全控型开关器件T1和T4构成一对桥臂，T2和T3构成一对桥臂, T1和T4同时通、断，T2和T3同时通、断。
当T1、T4闭合，T2、T3断开时，负载电压为正，当T1、T4断开，T2、T3闭合时，负载电压为负，其波形如图a所示，因为是纯电阻负载，所以，电压电流波形相同，如图b所示。
实验时T1与T2，T3与T4的驱动信号需要互补，即当T1和T4有驱动信号时，T2，和T3无驱动信号，T2和T3有驱动信号时，T1和T4无驱动信号，两对桥臂各交替导通180°。
这样，就把直流电变成了交流电，改变两组开关的切换频率，就可以改变输出交流电的频率。
MOSFET单相桥式无源逆变电路设计要点
目录MOSFET和电压型无源逆变电路简介 (1)1.MOSFET简介 (1)2.电压型无源逆变电路简介 (1)主电路图设计和参数计算 (2)1.主电路图设计 (2)2.相关参数计算 (2)驱动电路的设计和选型 (4)1.驱动电路简介 (4)2.驱动电路的选用 (4)电路的过电压保护和过电流保护设计 (5)1.过电压保护 (5)2.过电流保护 (7)3.保护电路的选择以与参数计算 (8)MATLAB仿真 (10)1.主电路图以与参数设定 (10)2.仿真结果 (14)总结与体会 (15)附录：电路图 (16)一、MOSFET和电压型无源逆变电路的介绍1.MOSFET简介金属-氧化层半导体场效晶体管，简称金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管（field-effect transistor）。
MOSFET依照其“通道”的极性不同，可分为“N型”与“P型”的MOSFET，通常又称为NMOSFET与PMOSFET，其他简称尚包括NMOS FET、PMOS FET、nMOSFET、pMOSFET等。
其特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW 的电力电子装置。
2.电压型无源逆变电路简介把直流电变成交流电称为逆变。
逆变电路分为三相和单相两大类。
其中，单相逆变电路主要采用桥式接法。
主要有：单相半桥和单相全桥逆变电路。
而三相电压型逆变电路则是由三个单相逆变电路组成。
如果将逆变电路的交流侧接到交流电网上，把直流电逆变成同频率的交流电反送到电网去，称为有源逆变。
无源逆变是指逆变器的交流侧不与电网连接，而是直接接到负载，即将直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电供给负载。
单相电压型逆变电路的设计
摘要逆变电路的应用非常广泛。
在已有的各种电源中，蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源，当需要把这些电源向交流负载供电时，就需要逆变电路。
另外，交流电动机调速用的变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置使用非常广泛，其电路的核心部分都是逆变电路。
有人说，电力电子技术早期曾处在整流电路时代，后来则进入了逆变器时代，可见逆变电路在现实生产生活中的作用之大和应用之广泛。
而PWM 控制技术是逆变电路中应用最为广泛的技术，现在大量应用的逆变电路中，绝大部分都是PWM型逆变电路。
为了对PWM型逆变电路进行分析，首先建立了逆变器控制所需的电路模型，采用IGBT作为开关器件，并对单相桥式电压型逆变电路和PWM控制电路的工作原理进行了分析，运用MATLAB中的SIMULINK对电路进行了仿真，给出了仿真波形，并运用MATLAB提供的powergui模块对仿真波形进行了FFT分析（谐波分析）。
通过仿真分析表明，运用PWM控制技术可以很好的实现逆变电路的运行要求。
关键字：逆变电路、PWM控制技术、换流。
The application of inverter circuits is very extensive. In the existing various power, storage battery, dry cells, solar battery is dc power, when need to put these power to ac load power supply, they need to inverter circuits. In addition, ac motor speed control with frequency converter, uninterrupted power supply, induction heating power supply, power electronics device to use a very extensive, its core part of the circuit is inverter circuits. Some say, power electronic technology rectifier circuit was in early times, later, into the inverter era, visible inverter circuits in real life and the role of the production of the broad application. And PWM control technology is widely used in the inverter circuits of technology, now a lot of the application of inverter circuits, the majority is type PWM inverter circuits. In order to type PWM inverter circuit analysis, first established the inverter control the circuit model, IGBT power as switching device, and bridge type of single-phase voltage type inverter circuits and PWM control circuit principle is analyzed with MATLAB, the circuit simulation of SIMULINK, then the simulation with MATLAB and waveform, provide powergui module to the simulation of the profile FFT analysis (harmonic analysis). Through the simulation analysis shows that, using PWM control technology can well realize the operation requirements of inverter circuits. Key word: inverter circuits, PWM control technology, the commutation目录1方案介绍及主电路设计 (3)1.1题目要求 (3)1.2方案概述 (3)1.3逆变电路及换流原理介绍 (3)1.4电压型逆变电路的特点及主要类型 (4)2SPWM控制法 (6)3主电路的设计和说明 (8)3.1PWM控制的基本原理 (8)3.2PWM逆变电路及其控制方法 (8)3.3主电路及其工作原理 (9)4方案介绍及主电路设计 (10)4.1单极性PWM控制发生电路模型 (10)4.2单极性PWM方式下的单相桥式逆变电路 (11)4.3仿真结果 (12)5小结体会 (13)6参考文献 (14)单相电压型逆变电路的设计1方案介绍及主电路设计1.1题目要求技术要求：设计一单相桥式逆变电路，采用SPWM调制方法，已知直流电源电压为400V，要求输出220V、50Hz的交流电，带电阻性负载，其中R的值为20Ω。
IGBT单相桥式无源逆变电路设计资料
IGBT单相桥式无源逆变电路设计资料1.设计原理2.工作过程当输入电压正半周时，IGBT1和IGBT3导通，IGBT2和IGBT4截至，使得直流电源电压施加在纯电阻负载上，电流从A点流向B点。
当输入电压负半周时，IGBT2和IGBT4导通，IGBT1和IGBT3截至，电流从B点流向A点。
通过周期性地控制IGBT管的导通和截至，可以实现对输入电压的逆变转换。
3.性能分析在纯电阻负载情况下，IGBT单相桥式无源逆变电路具有以下特点：1)输出电压波形基本近似正弦波，谐波含量较低，可以满足很多电器设备对电源质量的要求。
2)输出电压最大值等于输入电压的峰值，输出电压最小值为0，可以满足正负半周的电压需求。
3)输出电压频率与输入电压频率相同，可以匹配大多数电器设备的工作频率。
4)可以通过改变IGBT管的导通时间和导通频率来调节输出电压的大小和频率。
5)由于使用了无源逆变，电路效率较高，损耗较小。
4.应用领域1)智能电网中的逆变器装置，用于将电网交流电转换为直流电，以供给电动汽车等设备使用。
2)变频空调、变频电机等设备的电源模块，用于将输入电源转换为合适的频率和电压，以满足设备的工作要求。
3)太阳能光伏逆变器，将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电，以供给电网使用或给其他设备充电。
4)离网系统中的逆变器，用于将微型风力发电机或小型水力发电机产生的直流电转换为交流电，以供给独立的电力系统使用。
总结：IGBT单相桥式无源逆变电路是一种常用的电力转换器，适用于各种领域的电源转换应用。
在纯电阻负载情况下，该电路具有输出电压近似正弦波、频率可调、效率高等特点，因此被广泛应用于智能电网、变频设备、太阳能光伏逆变器和离网系统等领域。
单相全桥逆变电路讲解演示文稿
第十八页，共69页。
基础知识介绍 （电阻）
另一种分类如下：
1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕 电阻器、高频线绕电阻器。
2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻 器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜 电阻器、金属氮化膜电阻器。
基础知识介绍 （电阻）
电阻器阻值标示方法 当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前
两位为有效数字，第三位为乘方数，第四位为 偏差。 当电阻为五环时，最後一环与前面四环距离较大。 前三位为有效数字，第四位为乘方数，第五位 为偏差。
第三十页，共69页。
基础知识介绍 （电阻）
电阻器阻值标示方法（色环法）
GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大; MOSFET驱
动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。
IGBT综合了以上两种器件的优点，即：驱动功率小和开关 速度快,且饱和压降低和容量大的优点 。
第十六页，共69页。
基础知识介绍 （IGBT）
IGBT 的驱动方法和MOSFET 基本相同 IGBT的开关速度低于MOSFET，但明显高于
第十页，共69页。
基础知识介绍 （MOSFET）
MOSFET的结构
第十一页，共69页。
基础知识介绍 （MOSFET）
MOSFET体内电容和二极管
第十二页，共69页。
基础知识介绍 （MOSFET）
为什么要在MOS管前串接一个电阻?有什么作 用? MOS导通瞬间,由于D、S近似短路,G、D间电 容可看作变成G、S间电容,G极驱动电路立刻对 其进行充电,这样就产生了驱动电压振荡现象.为 了防止MOSFET产生震荡而串接的,一般情况下 阻值较小, 过高的振荡有可能击穿G,S间的氧化 层.也可以接一个稳压管防止产生振荡
电力电子课程设计-IGBT单相电压型全桥无源逆变电路
1引言本次课程设计的题目是IGBT单相电压型全桥无源逆变电路设计，根据电力电子技术的相关知识，单相桥式逆变电路是一种常见的逆变电路，与整流电路相比较，把直流电变成交流电的电路成为逆变电路。
当交流侧接在电网上，称为有源逆变；当交流侧直接和负载相接时，称为无源逆变，逆变电路在现实生活中有很广泛的应用。
2工作原理概论2. 1 IGBT的简述绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar Transistor）,英文简写为IGBT。
它是一种典型的全控器件。
它综合了GTR和MOSFET的优点，因而具有良好的特性。
现已成为中、大功率电力电子设备的主导器件。
IGBT是三端器件，具有栅极G、集电极C 和发射极E。
它可以看成是一个晶体管的基极通过电阻与MOSFET相连接所构成的一种器件。
其等效电路和电气符号如下：图1 IGBT等效电路和电气图形符号它的开通和关断是由栅极和发射极间的电压所决定的。
当UGE为正且大于开启电压UGE时，MOSFET内形成沟道，并为晶体管提供基极电流进而是IGBT导通。
由于前面提到的电导调制效应，使得电阻减小，这样高耐压的IGBT也具有很小的通态压降。
当山脊与发射极间施加反向电压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的积极电流被切断，使得IGBT关断。
2.2 电压型逆变电路的特点及主要类型根据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电路；直流侧是电流源的则称为电流型逆变电路。
电压型逆变电路有以下特点：直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。
由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因为负载阻抗的情况不同而不同。
当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧想直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
IGBT单相桥式无源逆变电路设计(纯电阻负载)
湖北民族学院科技学院信息工程系课程设计报告书题目: IGBT单相全桥无源逆变电路设计课程：电力电子技术课程设计专业：电气工程及其自动化班级：K0312417学号：K031241723学生姓名：罗开元指导教师：曾仑明2015年 01月06日信息工程系课程设计任务书1、李先允主编电力电子技术20062、佟纯厚主编电力电子学2000342004 4、黄俊王兆安主编319945、石玉王文郁主编电力电子技术题解与电路设计指导20006、百度文库。
2015年 01月 06日信息工程学院系设计成绩评定表摘要本次课程设计的主要目的是设计一个带纯电阻负载的单相全桥逆变电路，然后得到负载两端的电压电流波形。
本次所设计的单相全桥逆变电路采用IGBT作为开关器件，将直流电压Ud逆变为频率为1KHZ的方波电压，并将它加到负载电路。
负载电路是由纯电阻构成的电路，通过电阻的电流波形也为方波。
而IGBT的导通，则由脉冲电路产生的触发脉冲来触发其导通。
在进行主电路的设计时，根据主电路的输入、输出参数来确定各个电力电子器件的参数，并进行器件的选择，以使设计的主电路能够达到要求的技术指标。
关键词：IGBT单相全桥无源逆变电路设计MATLAB仿真目录1.单相全桥逆变电路的设计 (1)2.MATLAB仿真 (4)3.总结 (6)4.参考文献 (7)1单相全桥逆变电路的设计1.1主电路及工作原理单相桥式逆变电路由4个全控型开关器件（本实验采用IGBT）、电阻构成，直流侧采用一个电容器即可，其电路图如下图所示：全控型开关器件T1和T4构成一对桥臂，T2和T3构成一对桥臂, T1和T4同时通、断，T2和T3同时通、断。
当T1、T4闭合，T2、T3断开时，负载电压为正，当T1、T4 断开，T2、T3闭合时，负载电压为负，其波形如图a所示，因为是纯电阻负载，所以，电压电流波形相同，如图b所示。
实验时T1与T2，T3与T4的驱动信号需要互补，即当T1和T4有驱动信号时，T2，和T3无驱动信号，T2和T3有驱动信号时，T1和T4无驱动信号，两对桥臂各交替导通180°。
单相半桥型逆变电路原理
单相半桥型逆变电路原理
在单相半桥型逆变电路中，一侧的开关器件被称为高侧开关器件，另一侧的开关器件被称为低侧开关器件。
在正半周，高侧开关器件导通，产生高电平；在负半周，低侧开关器件导通，产生低电平。
通过交替切换高低电平，可以合成一个近似正弦波的交流电压。
1.上桥臂导通：对于一个周期的上半部分，高侧开关器件导通，而低侧开关器件截止。
这使得上桥臂电容的顶端电压为正，而底端电压为零。
2.下桥臂导通：对于一个周期的下半部分，低侧开关器件导通，而高侧开关器件截止。
这使得下桥臂电容的顶端电压为零，而底端电压为负。
3.上下桥臂切换：在每个周期的两个部分之间，高侧和低侧开关器件切换状态，以形成一个交替的电压输出。
这个过程被称为电压翻转。
通过适当地控制开关器件的开关状态和时间，可以调整输出波形的频率和幅度。
此外，通过连接滤波器电路，可以进一步滤除逆变电路输出中的高频噪声，以获得更平滑的输出波形。
总结起来，单相半桥型逆变电路通过周期性地开关高低侧开关器件，将直流电源的电压转换为交流电压。
它的工作原理基于高低电平的交替切换，形成近似正弦波的输出。
这种电路结构简单，成本低廉，广泛应用于各种领域。
单相半桥型逆变电路原理
单相半桥型逆变电路原理+VU12VD1 iR LoUduU oVD22V2-a)在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容，两个电容的联结点是直流电源的中点。
半桥逆变电路有两个桥臂，每个桥臂有一个可控器件和一个反并联二极管组成。
负载联结在直流电源中点和两个桥臂联结点之间。
设开关器件 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。
当负载为感性时，工作波形如图所示uoUmOt -Umiot tO34t t tt1256V V V V1212VD VD VD VDu1212oUtmOt -Umiot tO34t t tt1256V V V1V122VD VD VD VD1212tt3 时刻 io 降为零时， VD2截止， V2开通， io 开始反向并逐渐增大。
t4 时刻给 V2 关断信号，给 V1 开通信号， V2 关断，VD1先导通续流， t5 时刻 V1 才开通。
uoUmO-Umiot tO34t t tt1256V V V1V122 VD VD VD VD1212t tV1 或 V2 通时，负载电流io 和电压 uo 同方向，直流侧向负载提供能量VD1 或 VD2通时， io 和 uo 反向，负载电感中贮藏的能量向直流侧反馈负载电感将其吸收的无功能量反馈回直流侧，反馈回的能量暂时储存在直流侧电容器中，直流侧电容器起着缓冲这种无功能量的作用。
是负载向直流侧反馈能量的通道反馈二极管使负载电流连续续流二极管可控器件是不具有门极可关断能力的晶闸管时，须附加强迫换流电路才能正常工作。
半桥逆变电路特点优点：简单，使用器件少缺点：输出交流电压幅值Um仅为 Ud/2，直流侧需两电容器串联，工作时要控制两个电容器电压均衡半桥逆变电路常用于几kW以下的小功率逆变电源。
(完整word版)电力电子课程设计_IGBT单相电压型全桥无源逆变电路(阻感负载)
1 引言本次课程设计的题目是IGBT单相电压型全桥无源逆变电路设计（阻感负载），根据电力电子技术的相关知识，单相桥式逆变电路是一种常见的逆变电路，与整流电路相比较，把直流电变成交流电的电路成为逆变电路。
当交流侧接在电网上，称为有源逆变；当交流侧直接和负载相接时，称为无源逆变，逆变电路在现实生活中有很广泛的应用。
2 工作原理概论2. 1 IGBT的简述绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar Transistor）,英文简写为IGBT。
它是一种典型的全控器件。
它综合了GTR和MOSFET的优点，因而具有良好的特性。
现已成为中、大功率电力电子设备的主导器件。
IGBT是三端器件，具有栅极G、集电极C和发射极E。
它可以看成是一个晶体管的基极通过电阻与MOSFET相连接所构成的一种器件。
其等效电路和电气符号如下：图2-1 IGBT等效电路和电气图形符号它的开通和关断是由栅极和发射极间的电压所决定的。
当UGE为正且大于开启电压UGE时，MOSFET内形成沟道，并为晶体管提供基极电流进而是IGBT导通。
由于前面提到的电导调制效应，使得电阻减小，这样高耐压的IGBT也具有很小的通态压降。
当山脊与发射极间施加反向电压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的积极电流被切断，使得IGBT关断。
2.2电压型逆变电路的特点及主要类型根据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电路；直流侧是电流源的则称为电流型逆变电路。
电压型逆变电路有以下特点：直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。
由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因为负载阻抗的情况不同而不同。
当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。