福建工程学院电子信息与电气工程系电力电子技术逆变电路

1、福建工程学院电子信息和电气工程系电力电子技术，第8章逆变器电路，引言8.1无源逆变器和基本电路8.2电压型和电流型逆变器8.3脉冲宽度调制(PWM )型逆变器电路8.4软开关技术本章节，福建工程学院电子信息和电气工程系电力电子技术，第8章逆变器交流侧与电网连接，是有源逆变器。 在交流侧连接负载，是无源逆变器。 逆变器和逆变器电路：分为交流逆变器和正交逆变器两种。 正交逆变器由正交变换(整流)和正交变换两部分构成，后者是逆变器。 主要应用电池、干电池、太阳能电池等各种直流逆变电源。 交流电机调速用逆变器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分是逆变器电路。 福建工程学院电子信息和电气工

2、程系电力电子技术，8.1无源逆变器和基本电路，8.1.1逆变器电路的基本工作原理8.1.2逆变器电路8.1.3基本逆变器电路，福建工程学院电子信息和电气工程系电力电子技术，单相桥逆变器电路为例最基本的8.1.1逆变器电路的基本工作原理，图8-1逆变器电路拓扑，S1S4是桥接电路的4个臂，由电力电子部件和辅助电路构成。 福建工程学院电子信息和电气工程系电力电子技术，8.1.1变频器电路的基本工作原理：S1，S4闭合，S2，S3开放，福建工程学院电子信息和电气工程系电力电子技术，8.1.1变频器电路的基本工作原理：S1，S4开放，S2， S3封闭福建工程学院电子信息和电气工程系电力电子技术，逆变器

3、电路最基本的工作原理可以改变两组开关频率，改变输出交流频率。 电阻负载时，负载电流io和uo的波形相同，相位也相同。 电阻负载时，io相位比uo延迟，波形也不同。 8.1.1逆变器电路的基本工作原理、电阻、电阻、福建工程学院的电子信息和电气工程系电力电子技术、逆变器的电流从某个旁路转移到另一个旁路的过程也称为逆变器。 8.1.2反相器电路的反转、接通：适当的栅极驱动信号使器件接通。 关闭：完全控制型设备可以通过闸门关闭。 半控制设备晶闸管必须利用外部条件才能关闭。 一般来说，晶闸管电流为零后，在一定时间内施加逆压使其断开。 研究交换相主要是研究关闭器件的方法。 福建工程学院电子信息和电气工程系

4、统电力电子技术，1，1 )器件交换(设备通信)利用全控制型器件的自屏蔽能力进行交换。 在采用了IGBT、功率MOSFET、GTO、GTR等全控制型器件的电路中的逆变器方式是器件逆变器。 2 )电网的相转换电网提供了相转换电压的相转换方案。 向要关闭的晶闸管施加负的网格电压就会关闭。 器件不需要具有能关断栅极的能力，但不适用于没有交流电网的无源逆变器电路。 8.1.2逆变器电路的反转，福建工学学院电子信息和电气工学系电力电子技术，3，3 )负载反转(Load Commutation )是由负载供给反转电压的反转方式。 负载电流的相位比负载电压超前时，可以实现负载反转。 4 )在强制反相(Forc

5、ed Commutation )上设置追加的反相电路，将强制向想关断的晶闸管施加反电压或反电流的反相方式称为强制反相。 通常，由于是利用储存在附加电容中的能量来实现的，所以也称为容量转换。 8.1.2逆变器电路的调换，福建工学学院电子信息和电气工学系电力电子技术，调换方式分为外部调换和自我调换两种，外部调换包括电网调换和负载调换两种，自我调换包括器件调换和强制调换两种。 晶闸管时代非常重要，全控制器件时代的重要性下降了。，8.1.2逆变器电路的逆变器，福建工程学院电子信息和电气工程系电力电子技术，8.1.2基本逆变器电路，半桥逆变器电路全桥逆变器电路，福建工程学院电子信息和电气工程系电力电子技

6、术，半桥逆变器电路， t1t2:C1V1负载福建工程学院电子信息和电气工程系电力电子技术，半桥逆变器电路，t2t3:C2VD2负载，二极管VD2回流，输出电压左右正负， 福建工程学院电子信息和电气工程系电力电子技术，t3t4:C2V2负载，输出电压左右正负，-，半桥逆变器电路，福建工程学院电子信息和电气工程系电力电子技术， t4t5:C1VD1负载、二极管VD1回流、输出电压左右正、半桥逆变器电路、福建工学院电子信息和电气工学系电力电子技术、半桥逆变器电路，工作原理V1和V2门信号在一个周期内各半周正、半周反偏，两者互补V1或V2通信时，io和uo为同一方向，直流侧向负载提供能量的VD1或VD

7、2接通的情况下，io和uo成为反向，电感中存储的能量被反馈到直流侧。 VD1、VD2被称为反馈二极管，起到连续负载电流的作用，也被称为回流二极管。 福建工程学院电子信息和电气工程系电力电子技术，半桥逆变器电路，优点：电路简单，使用器件少。 缺点：输出交流电压的振幅为Ud/2，直流侧需要将两个电容器串联连接，必须控制两者的电压平衡。 应用：用于数kW以下的小功率逆变电源。 单相全桥、三相桥可以视为几个半桥逆变电路的组合。 福建工程学院电子信息和电气工程系电力电子技术，全桥逆变电路，特征共四桥臂，可视为两个半桥电路组合。 两组桥臂交替地导通到180。 输出电压的合计电流波形与半桥电路形状相同，振幅

8、高两倍。 福建工程学院电子信息和电气工程系统电力电子技术，8.2电压型和电流型逆变器，1 )根据逆变器电路的分类直流侧电源的性质，福建工程学院电子信息和电气工程系统电力电子技术，8.2电压型和电流型逆变器，2 )电压型逆变器电路的主要特征，(1)直流侧是电压源(2)输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗而异。 (3)电阻负载需要供给无效功率。 为了交流侧向直流侧反馈的无效能量提供通路，逆变桥的各臂并联地反馈二极管。 电压型单相桥逆变电路，福建工程学院电子信息和电气工程系电力电子技术，3，3 )电流型逆变电路的主要特征(1)直流侧串联大电感，电流几乎没有波动，相当于电流源。 电流型三相桥逆变器电路，(2)交流输出电流与