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电力电子技术维修电工高级技师培训教材：维修电工第2篇 电力电子技术引导语1、定义：电力电子技术——是以电力电子器件为基础将电能进行变换和控制的技术电能变换——是指把可得到和利用的电能变换成所希望的电能形式输出，包括电压、电流和频率。2、内容：①电力电子器件②能量变换主电路③控制系统第8单元电力电子器件电力电子器件:能够承受高电压，允许通过大电流，用半导体材料制成的固态开关器件。电力电子器件的种类：第一代器件：①电力二极管SR②晶闸管SCR第二代器件：③功率晶体管GTR（BJT）④可关断晶闸管GTO⑤功率场效应管MOSFET⑥绝缘栅双极型晶体管IGBT⑧MOS控制晶闸管MCT⑦静电感应晶闸管SITH第三代器件：⑨功率集成电路PIC晶闸管又称晶体闸流管或可控硅整流器（SCR）优点：体积小、重量轻、效率高、动作迅速、维护简单、操作方便和寿命长在生产实际中获得了广泛的应用，一直以来都是工业上用于大功率变换和控制的传统器件。8.2

晶闸管8.2.1.晶闸管结构、工作原理和类型1、晶闸管基本结构晶闸管的结构及符号（1）导通条件①晶闸管阳极和阴极承受正向电压。②晶闸管控制极和阴极承受正向电压。注意：晶闸管一旦导通，且IA＞IL控制极就失去了控制（2）关断的条件阳极电流小于维持电流IA＜IH。晶闸管具有单向可控导电性，门极只能控制晶闸管的导通，但控制不了晶闸管关断，所以属于半控型器件。8.2.2晶闸管的特性静态特性·

晶闸管的静态特性：承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通；承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通；晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用；要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值IH以下。晶闸管的阳极伏安特性·1.晶闸管的阳极伏安特性2、晶闸管的门极伏安特性加在晶闸管的门极和阴极间的电压和流过门极的电流关系称为晶闸管门极伏安特性，门极触发电流是通过触发电路在门极和阴极之间施加触发电压而产生的，晶闸管的门极触发电流从门极流入晶闸管，从阴极流出。3.晶闸管的开关（动态）特性晶闸管开关特性：包括晶闸管的开通和关断特性。

开通特性：由开通时间（包括延迟时间与上升时间）决定。关断特性：由关断时间（包括反向阻断恢复时间与正向阻断恢复时间）决定。三、晶闸管的主要参数·1、额定电压正向断态重复峰值电压UDRM反向重复峰值电压URRM额定电压UTn：通常取晶闸管的UDRM和URRM中较小的标值作为该器件的额定电压，然后标准电压等级标定器件的额定电压。考虑到外在环境，选用时，额定电压要留有一定裕量，一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2~3倍。2、额定正向平均电流IT(AV）也称：通态平均电流——晶闸管在环境温度40°C和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。在选用晶闸管额定电流时，应留一定的裕量，一般取实际电流最大有效值1.5~2倍的裕量。波形系数Kf：电流波形的有效值与平均值的比值通态平均电压UT(AV)：浪涌电流ITSM：ITSM=(2～5)IT(AV)维持电流IH

：擎住电流IL：晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流。对同一晶闸管来说，通常IL=(2～4)IH。8.门极参数门极触发电压UGT：在规定的环境温度下，阳极和阴极加一定正向电压，使晶闸管从断态转入通态所需要的最小门极直流电压。一般为1-5V。门极触发电流IGT：在规定的环境温度下，阳极和阴极加一定正向电压，使晶闸管从断态转入通态所需要的最小门极直流电流。一般为几十到几百毫安。门极反向峰值电压URGM：门极反向所加的最大峰值电压。一般不超过10V。开通时间ton：指在室温和规定条件下，晶闸管在门极触发信号开通的情况下，使晶闸管从断态到通态转换过程中，所需的时间。开通时间包括延迟时间与上升时间。关断时间toff

：从通态电流降至零到晶闸管开始承受断态电压的时间间隔。断态电压临界上升率du/dt：指在额定结温和门极开路的情况下，不导致晶闸管从断态到通态转换的外加电压最大上升率。通态电流临界上升率di/dt：指在规定条件下，晶闸管在门极触发信号开通的情况下，能承受而不会导致损坏的最大通态电流上升率。9.动态参数8.2.4晶闸管的串、并联晶闸管的串联应用晶闸管的并联应用变压器分组供电的均压、均流法8.2.5晶闸管的保护措施1.过电压保护过电压的产生：外因过电压

1）雷击过电压2）操作过电压内因过电压

1）换相过电压2）关断过电压，过电流的产生①过载②短路常用措施①快速熔断器②过电流继电器③直流快速断路器④电子保护电路2.过电流保护过电流保护措施及配置位置快速熔断器接法：快速熔断器是最直接最有效的保护快速熔断器的选择:（1）电压（2）电流补充：晶闸管的型号与测试·例如型号如KP500-7E，它表示该元件额定电流为500A、额定电压为700V，管压降为0.7-0.8V的普通晶闸管。1、型号:2、晶闸管的测试晶闸管的管脚测试电路晶闸管的触发能力检测电路晶闸管的管脚测试电路晶闸管的触发能力检测电路晶闸管的管脚测试电路将万用表置于R×10位置，或R×100位置来测量任意两脚的正反向电阻，当某次测量得数值最小时（约几十欧），此时黑表笔对应的是控制极（G），红表笔对应的是阴极（K），余下的为阳极（A）.晶闸管的好坏的判断将万用表置于R×10位置，用表笔测量控制极G和阴极K之间的正反向电阻，阻值应为几欧～几十欧，其正向电阻应小于或接近于反向电阻。将万用表调至R×1k挡，测量G、A与K、A之间的阻值无论黑红表笔怎样调换测量，正、反向电阻都很大，在几百千欧以上或为无穷大，且正、反向电阻相差很小。3、晶闸管的正确使用晶闸管是具有体积小、损耗小、无声、控制灵敏等优点的半导体变流器件。但它的过流、过压能力比较弱，使用时除了采取必要的过流、过压保护措施外，在选择晶闸管额定电流、额定电压时还应留有足够的安全余量。使用中晶闸管的散热系统应严格遵循规定要求。1、快速晶闸管2、双向晶闸管3、逆导晶闸管4、光控晶闸管逆导晶闸管双向晶闸管光控晶闸管8.2.6晶闸管的派生器件·8.3门极可关断晶闸管（GTO）8.3.1结构与原理（符号）8.3.2

特性、特点特性：门极正脉冲信号触发导通门极负脉冲信号触发关断特点：①

耐压高(工作电压可高达6000V)②

电流大(电流可达6000A)③

造价便宜④ 管压降比较大，一般为2～3V⑤

开通过程快⑥ 承受di/dt能力强开通电路关断电路反偏电路8.3.3

门极控制基本电路8.3.4缓冲电路作用：在GTO关断时抑制阳极电流过程中所产生的尖峰阳极电压，以降低关断损耗；抑制阳极电压的上升率以免关断失败。a)基极bN

漂移区N

+衬底基极b发射极c集电极cP

+P

+N

+P基区b)bec2、内部结构3、图形符号图2-15

GTR的结构、电气图形符号a)内部结构断面示意图b)电气图形符号4、导电特性GTR的工作原理与普通的三极管基本原理是一样的，主要通过控制基极电流来控制集电极电流。当有足够大的电流驱动信号从基极流过时，就能使管子处于完全导通的状态，当撤去这个信号时，管子自动关断。5、应用特点（与普通晶闸管和GTO比较）、具有自关断能力、能在较高频率下工作（5kHZ

、30kHZ）电力场效应晶体管（P-MOSFET）结构与符号8.5.2特性①通过栅极电压来控制漏极电流②。开关时间在

10~100ns之间，工作频

率可达

100kHz以上图8－31电力MOSFET的转移特性和输出特性a)

转移特性

b)

输出特性应用特点①驱动电路简单，②驱动功率小，③开关速度快④电流容量小，耐压低，通态压降大。适合于开关电源、高频感应加热等高频场合，但不适合大功率装置8.5.3电力场效应晶体管的保护1.静电保护2.工作保护栅源过电压保护漏源过电压保护·（3）过电流保护前面提到的GTR和GTO的特点均为双极型电流驱动器件，通流能力很强，开关速度较低，所需驱动功率大，驱动电路复杂。而MOSFET的优点为单极型电压驱动器件，开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小而且驱动电路简单。两类器件取长补短结合而成的复合器件绝缘栅双极晶体管，它是GTR和MOSFET的复合，结合二者的优点，具有很好的特性。8.6绝缘栅双极型晶体管(IGBT)3、特点开关速度高（但低于P-MOSFET），开关损耗小。在电压1000V以上时，开关损耗只有GTR的1/10，与电

力MOSFET相当。相同电压和电流定额时，安全工作区比GTR大，且具有耐脉冲电流冲击能力。通态压降比MOSFET低，特别是在电流较大的区域。输入阻抗高，输入特性与MOSFET类似。与MOSFET和GTR相比，耐压和通流能力还可以进一步提高，同时保持开关频率高的特点。8.7全控型电力电子器件的驱动电路和缓冲电路8.7.1驱动电路电力电子器件驱动电路的作用：产生驱动信号驱动电力电子器件的导通和关断特征：既是电力电子主电路与控制电路的接口，也是主电路与控制电路的电气隔离（光隔离、磁隔离）环节要求：开关时间短，减小开关损耗，运行可靠、安全、效率高一种GTR驱动电路8.7.2 缓冲电路（吸收电路）缓冲电路作用:抑制电力电子器件在开关过程中产生的过大的du/dt和di/dt目的：①防止元件损坏②防止元件误导通③减小器件的开关损耗。缓冲电路分（耗能式）：关断缓冲电路——du/dt抑制电路开通缓冲电路——di/dt抑制电路复合缓冲电路——既抑制du/dt也抑制di/dt8.8略第9单元相控整流电路·引言生产中大量需要电压可调的直流电源，如直流电动机的调速，同步发电机的励磁、电焊、电镀等都要求直流电压可以方便调节。利用晶闸管的可控单向导电性，控制其移相角能把交流电能变成大小可调的直流电能，以满足各种直流负载的要求，这种整流电路称为相控整流电路。在分析相控整流电路时，常忽略（或暂时忽略）系统中某些次要的或非本质因素，即在理想条件下研究分析，获得主要结论。假设的理想条件如下：1.

理想开关元件

即开关元件（晶闸管）导通时，通态 压降为零，关断时电阻为无穷大；2.理想变压器即变压器漏抗为零、绕组的电阻为零、励磁电流为零。3．理想电源即交流电网有足够大的容量，电源为恒频、恒压和三相对称，因而整流电路接入点的网压为无畸变正弦波。分析电路前提条件·控制角α：从晶闸管承受正向电压起到加触发脉冲使其导通 的瞬间，这段时间所对应的电角导度通。角θ：晶闸管在一个周期内导通的时间所对应的电角度。移 相：改变触发脉冲出现的时刻，即改变控制角α的大小，称为移相。移相控制：改变触发脉冲α的大小，调节输出整流平均电压

Ud值的控制方式，简称“相控”。·移相范围：控制角α的变化范围就是触发脉冲Ug的移相范围。它决定了输出电压的变化范围。改变α角使输出整流电压平均值从最大值降到最小值。9.1.3整流电路中的几个名词术语9.1.3整流电路中的几个名词术语同步：使触发脉冲与可控整流电路的交流电源电压之间保持频率和相位的协调关系称为同步。使触发脉冲与电源电压保持同步是整流电路正常工作必不可少的条件。自然换相点：当电路中的可控元件全部用不可控元件替代时，各元件的导电转换点，称为自然换相点换相（换流）：在可控整流电路中，从一个晶闸管导通电流变换为另一个晶闸管导通电流的过程称为换相，也称换流。9.2

三相可控整流电路引言：在负载容量较大或要求直流电压脉动较小时，常使用三相相控电路。三相整流电路具有多种电路形式，三相半波相控整流电路共阴极和共阳极接法是三相整流电路的最基本形式，其它电路可看作是三相半波整流电路以不同方式串联或并联组合而成

。三相半波可控整流电路电阻性负载特点：①当α=0°时，整流输出电压最大；当α=150°时，整流输出电压为零。控制角α的移相范围为0°～150°。②当α≤30°时，负载电流连续，每个晶闸管在一个周期中导通120°即θT＝120°；当α＞30°时，负载电流

断续，晶闸管的导通角为θT＝150°-α

，小于120°。③流过变压器的副边电流等于晶闸管的电流，是单方向电流，有直流分量，会造成变压器直流磁化。④晶闸管承受的最大电压是变压器二次线电压的峰值。⑤输出整流电压ud的脉动频率为3倍的电源频率。⑥触发脉冲的间隔为120°。数量关系·α＞30°时输出电压平均值Ud·α≤30°时移相范围：α（

0~150°）数量关系输出电流平均值Id晶闸管电流平均值IdT晶闸管电流有效值IT晶闸管承受的最大电压UTM2.阻感负载（ωLd＞＞Rd）晶闸管的导通角：12

0°移相范围：α

（0~9

0°）首先分析α=0º时的工作情况,为了便于分析把一个周期波形等分成6个区间在Ⅰ区间：a相电压最高，VT1触发导通，b相电压最低，VT6触发导通，负载输出电压ud＝uab。在Ⅱ区间：a相电压最高，VT1触发导通，c相电压最低，VT2触发导通，负载输出电压ud＝uac。在Ⅲ区间：b相电压最高，VT3触发导通，c相电压最低，VT2触发导通，负载输出电压ud＝ubc。工作过程及波形分析在Ⅳ区间：b相电压最高，VT3触发导通，a相电压最低，VT4触发导通，负载输出电压ud＝uba。在Ⅴ区间：c相电压最高，VT5触发导通，a相电压最低，VT4触发导通，负载输出电压ud＝uca。（6）在Ⅵ区间：c相电压最高，VT5触发导通，b相电压最低，VT6触发导通，负载输出电压ud＝ucb。➢三相桥式全控整流电路的特点、每个导电回路有2个晶闸管同时导通，其中共阴极组和共阳极组各一个晶闸管，且不是同一相器件。对触发脉冲的要求：按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60

。共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120 ，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180

。（3）ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲。可采用两种方法：一种是宽脉冲触发另一种是双脉冲触发（常用）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。区别在于：晶闸管起始导通时刻推迟了30 ，组成ud的每一段线电压因此推迟30

。从wt1开始把一周期等分为6段，ud波形仍由6段线电压构成，每一段导通晶闸管的编号等仍符合书表的规律。变压器二次侧电流ia波形的特点：在VT1处于通态的120 期间ia为正，ia波形的形状与同时段的ud波形相同，在VT4处于通态的120 期间，ia波形的形状也与同时段的ud波形相同，但为负值。α

=30时的工作情况当α≤60时，ud波形均连续，对于电阻负载，id波形中有一段为零，ud波形不能出与ud波形形状一样，也连续。当α>60 时，ud波形每60现负值。带电阻负载时三相桥式全控整流电路a

角的移相范围是120

。➢小结α

≤60时ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相似，各晶闸管的通断情况、输出整流电压ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。区别在于：由于负载不同，同样的整流输出电压加到负载上，得到的负载电流id波形不同。阻感负载

时，由于电感的作用，使得负载电流波形变得平直，当电感足够大的时候，负载电流的波形可近似为一

条水平线。波形分析α

>60

时阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同，电阻负载时ud波形不会出现负的部分，而阻感负载时，由于电感L的作用，ud波形会出现负的部分带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的a角移相范围为90

。Id=Ud/R3.反电动势阻感负载在负载电感足够大时，负载电流连续，电路工作情况与阻感负载类似，不同点为平均电流的计算：·

Id=（Ud-E）/R前面介绍的各种整流电路都是在理想工作状态下的工作情况，但实际的交流供电电源总存在电源阻抗，如电源变压器的漏电抗、导线电阻以及为了限制短路电流而加上的交流进线电抗器等。由于电感电流不能突变，因此实际工作中，晶闸管之间的换流不可能瞬时完成，会出现参与换流的两个晶闸管同时导通的现象。9.3整流器交流侧电抗对整流电路的影响引言：1.触发信号常采用脉冲形式9.4晶闸管触发电路9.4.1常见触发信号与触发电路要求2.触发电路要求(1)触发脉冲的参数要求触发脉冲应有足够的功率。触发脉冲要有足够的宽度。 表9-3触发脉冲电压的前沿要陡。(2)触发脉冲与主电路电源必须同步。触发脉冲的移相范围应满足主电路移相范围的要求。抗干扰能力强、温度稳定性好、与主电路隔离。9.4.3集成触发电路1.由模拟集成电路构成的触发电路KC系列集成触发器品种多，功能全，可靠性高，调试方便，应用非常广泛。下面介绍KC04移相触发器。KC04移相触发器主要为单相或三相全控桥式晶闸管整流电路作触发电路由集成元件KC04构成触发器是具有16个引脚的标准双列直插式集成元件，如图4-6是KC04型移相集成触发电路。·

KC04型移相集成触发电路由同步、锯齿波形成、移相、脉冲形成和功率放大几部分组成。·它有16个引出端。16端接+15V电源，3端通过30kΩ电阻和6.8kΩ电位器接-15V电源，7端接地。正弦同步电压经15kΩ电阻接至8端，进入同步环节。3、4端接0.47μF电容与集成电路内部三极管构成电容负反馈锯齿波发生器。9端为锯齿波电压、负直流偏压和控制移相电压综合比较输入。11和12端接0.047μF电容后接30kΩ电阻，再接+15V电源与集成电路内部三极管构成脉冲形成环节，脉宽由时间常数0.047μF×30kΩ决定。13和14端是提供脉冲列调制和脉冲封锁控制端。1和15端输出相位相差180°的两个窄脉冲。2.TC787（788）集成移相触发电路TC787（788）是一种单片集成触发电路·特点：功耗小、功能强、输入阻抗高、抗干扰性能好、移相范围宽（0～177°）、外接元件少、装调简便、工作可靠、可单电源工作，也可双电源工作。·

TC787和TＣ788分A、B两种形式：

A型应用于同步信号为50HZ的电路B型应用于同步信号为100～400HZ的电路·TC787输出的是调制脉冲（脉冲列）

TC788输出的是方波（1）TC787（788）的引脚排列（2）

TC787（788）各引脚功能同步信号输入端18（Va）、2（Vb）、1（Vc）脉冲输出端12(A)、11(-C)、10(B)、9(-A)、8(C)、7(-B)外接电容连接端16（Ca）、14（Cb）、15（Cc）13（CX）控制端4（Vr）UC的输入端5（Pi）输出脉冲封锁端6（Pc）输出脉冲方式设置端电源端3（VCC）、17（VDD）9.5触发电路与主电路的同步同步的意义实现同步的方法同步变压器二次绕组要星型连接整流变压器与同步变压器一次绕组要接同一三相电源保证两电源相序一致第10单元

逆变电路逆变：直流电─逆变器─交流电─用电器(电网)有源逆变与无源逆变变流电路：既可工作在整流状态，又能工作在逆变状态的电路（也称为变流装置或变流器）有源逆变的条件1）、变压器直流侧有直流电动势，其极性必须与晶闸管导通方向一致；2）、变流器输出的直流平均电压Ud必须为负值，即晶闸管触发角α>90°，且|

U|<|E|3）、以上两条件是实现有源逆变的必要条件，必须同时满足变流器才能工作在逆变状态。为了保证在逆变过程中电流连续回路中要有足够大的电感，这是保证有源逆变正常进行的充分条件。10.1.3逆变角β及逆变电压的计算当变流器运行于逆变状态时，控制角α>90°，整流电压的平均值Ud为负值，计算很不方便。如果令α

=180°-β，则cosα

=cos(π

-β)=cosβ，于是整流电压可以写成Ud=Udocosβ，这样求就方便了。因此，为了分析和计算方便起见，通常将α>90°时的控制角用β来表示，β多用于逆变状态，所以称为逆变角。控制角α是以自然换相点作为计量起始点，由此向右方计量，逆变角β是从α=π的时刻向左方来计量。例如β

=30°时，对应于α

=150°。10.1.4逆变失败与最小逆变角的确定什么叫逆变失败造成逆变失败的原因1）触发电路工作不可靠。2）晶闸管发生故障。3）交流电源异常。4）换相裕量角不足。10.3有源逆变的应用·10.3.1高压直流输电10.3.2

绕线式异步电动机的串级调速10.3.3

直流可逆电力拖动系统两组变流器的工作方式和电动机的运行状态10.4

无源逆变的工作原理及基本电路无源逆变——把直流电变换成负载所需要的不同频率和电压值的交流电逆变器（变频器）——实现无源逆变的装置电路包括：（1）主电路门控电路控制电路应用：（1）交流电机的变频调速感应加热不间断电源等方面。10.4.1

逆变器的工作原理以单相桥式无源逆变电路为例换流方式分类换流

电路从一个支路向另一个支路的转移，也称换相。它分为负载换流、强迫换流、器件换流、电网换流。➢1.负载换流（晶闸管）外部换流由负载提供换流电压称为负载换流负载电流相位超前于负载电压的场合，都可实现负载换流负载为电容性负载时，负载为同步电动机时，可实现负载换流换流方式分类2.强迫换流（晶闸管）自换流➢

设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压或反向电流的换流方式称为强迫换流通常利用附加电容上储存的能量来实现，也称为电容换流◆3.器件换流（全控型器件）自换流利用全控型器件的自关断能力进行换流◆4.电网换流（晶闸管）外部换流由电网提供换流电压的称为电网换流如可控整流电路不需器件具有门极可关断能力，也不需要为换流附加元件10.4.2逆变电路基本类型1、按直流侧电源性质（1）电压型逆变器

（2）电流型逆变器2、按主电路结构（3）二电平逆变器（1）半桥逆变器

（2）全桥逆变器（4）多电平逆变器3、按所用器件及其关断方式（1）自关断

（2）强迫关断4、按负载的控制要求（1）脉冲宽度调制（PWM）

（2）脉冲幅值调制（PAM）（3）方波或阶梯波逆变器10.4.3

基本逆变电路1.单相半桥逆变电路（电压型）VD1、VD2—反馈（续流）二极管c—电阻性负载d—纯电感负载e—阻感性负载半桥逆变电路的特点与应用优点：使用器件少、电路简单。缺点：输出交流电压的幅值小仅为Ud/2直流侧需要两个电容器串联。应用：几千瓦以下的小功率逆变电源。2.单相全桥逆变电路（电压型）10.5.1电压型逆变器直流侧是电压源的称为电压型逆变器，直流侧接有大电容，直流电压基本无脉动。1.电压型逆变器的主要特点交流侧电压波形为矩形波，而交流侧电流波形和相位因负载阻抗角的不同而异。当交流侧为电感性负载时，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能量提供通路，各臂都需并联二极管。逆变电路从直流侧向交流侧传送的功率是脉动的，因直流电压无脉动，必然由直流电流的脉动影响功

率的脉动。2.电压型三相桥式逆变电路的工作原理180°导电方式，即每个桥臂的导电角度为180°，同一相上下两个桥臂交替通、断；各相开始导电的角度依次相差120°在任一瞬间，将有3个桥臂同时导通，可能是上1下

2也可能是上2下1；V1~V6

顺序导通，间隔60°10.5.2

电流型逆变器电流型逆变器一般是在逆变电路直流侧串联一个大电感，大电感中流过的电流脉动很小以维持电流的恒定，故看成直流电流源。电流型逆变器的主要特点直流侧接有大电感，相当于电流源，直流电源基本无脉动，直流回路呈现高阻抗由于各开关器件主要起改变直流电流流通路径的作用，故交流侧电流为矩形波，与负载性质无关，而交流侧电压波形和相位因负载阻抗角的不同而不同。当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因为反馈无功能量时直流电流并不反向，所以不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。因直流电流无脉动，则由直流电压的脉动引起从直流侧向交流侧传送的功率也是脉动的功率。10.7脉宽调制型逆变电路10.7.1

SPWM控制技术SPWM控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可以改变逆变电路输出电压的大小，可以改变输出电压的频率。SPWM控制技术的应用非常广泛电路的主要特点：①输出电压和电流的波形近似于正弦波②减少了谐波分量④动态响应快③功率因数高⑤电路结构简单2.SPWM的控制方法脉宽调制的方式很多：按调制脉冲的极性：①为单极性②双极性。按载波信号和控制信号的频率：①同步式②异步式。10.7.2PWM专用集成电路芯片控制有专用的集成电路芯片：TL494SG3525第11单元直流斩波电路·作用：

将恒定直流电压变换为另一种幅值或可调的直流电压（DC/DC）

。·特点：

斩波器具有效率高、体积小、重量轻、成本低。·应用：

可控直流开关稳压电源、焊接电源和直流电机的调速控制中。·构成：

一般以全控型电力电子器件（如GTO、GTR、MOSFET和IGBT等）等具有自关断能力的器件构成。降压斩波电路基本斩波电路的工作原理斩波电路是通过对电力电子器件的通断控制，将直流电压断续地加到负载上，通过改变占空比α来改变输出电压平均值。直流电压变换电路原理图及工作波形·

该电路就是通过开关S的接通和断开，将负载与电源接通继而又断开，它能将恒定输入的直流电压经过斩波后形成可调的负载电压。图（b）表示出了变换电路的输出电压uo的波形。在ton期间，开关S接通，则直流电源电压Ud与负载接通，

变换电路输出电压uo＝

Ud

；在toff期间，开关S断开，变换电路输出电压uo＝0。若定义占空比为则由波形图上可得输出电压得平均值为在斩波电路中，输入电压是固定不变的，通过调节开关的开通时间与关断时间，即调节占空比α，控制输出电压的平均值。斩波电路控制方式：1．定频调宽亦称为脉冲宽度调制(PWM)，即保持斩波频率f(T=1/f=常数)不变，工作周期T恒定，通过改变晶闸管