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  • 單相全橋逆變電路工作過程介紹
    • 發布時間:2022-12-23 17:00:28
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    單相全橋逆變電路工作過程介紹
    單相全橋逆變電路及有關信號波形如圖所示, VT1、 VT4組成一對橋臂, VT2、 VT3組成另一對橋臂, VD1~ VD4為續流二極管, VT1、 VT2基極加有一對相反的控制脈沖, VT3、 VT4基極的控制脈沖相位也相反, VT3基極的控制脈沖相位落后 VT1θ角 (0° <θ < 180° )。
    單相全橋逆變電路
    圖 單相全橋逆變電路及有關信號波形
    電路工作過程如下:
    在0~t1期間,VT1、VT4的基極控制脈沖都為高電平,VT1、VT4都導通,A點通過VT1與Ud正端連接,B點通過VT4與Ud負端連接,故R、L兩端的電壓Uo大小與Ud相等,極性為左正右負(為正壓),流過R、L電流的方向是:Ud+→VT1→R、L→VT4→Ud-。
    在t1~t2期間,VT1的Ub1為高電平,VT4的Ub4為低電平,VT1導通,VT4關斷,流過L的電流突然變小,L馬上產生左負右正的電動勢,該電動勢通過VD3形成電流回路,電流途徑是:L右正→VD3→VT1→R→L左負,該電流方向仍是由左往右。
    由于VT1、VD3都導通,A點和B點都與Ud正端連接,即UA= UB,R、L兩端的電壓Uo為0(Uo=UA-UB)。在此期間,VT3的Ub3也為高電平,但因VD3的導通使VT3的c、e極電壓相等,VT3無法導通。
    在t2~t3期間,VT2、VT3的基極控制脈沖都為高電平,在此期間開始一段時間內,L還未能完全釋放能量,還有左負右正電動勢,但VT1因基極變為低電平而截止,L的電動勢轉而經VD3、VD2對直流側電容C充電,充電電流途徑是:
    L右正→VD3→C→VD2→R→L左負,VD3、VD2的導通使VT2、VT3不能導通,A點通過VD2與Ud負端連接,B點通過VD3與Ud正端連接,故R、L兩端的電壓Uo大小與Ud相等,極性為左負右正(為負壓),當L上的電動勢下降到與Ud相等時,無法繼續對C充電,VD3、VD2截止,VT2、VT3馬上導通,有電流流過R、L,電流的方向是:Ud+→VT3→L、R→VT2→Ud-。
    在t3~t4期間,VT2的Ub2為高電平,VT3的Ub3為低電平,VT2導通,VT3關斷,流過L的電流突然變小,L馬上產生左正右負的電動勢,該電動勢通過VD4形成電流回路,電流途徑是:L左正→R→VT2→VD4→L右負,該電流方向是由右往左。
    由于VT2、VD4都導通,A點和B點都與Ud負端連接,即UA=UB,R、L兩端的電壓Uo為0(Uo= UA-UB)。在此期間,VT4的Ub4也為高電平,但因VD4的導通使VT4的c、e極電壓相等,VT4無法導通。
    t4時刻以后,電路重復上述工作過程。
    單相全橋逆變電路的Ub1、Ub3脈沖和Ub2、Ub4脈沖之間的相位差為θ,改變θ值,就能調節負載R、L兩端電壓Uo脈沖寬度(正、負寬度同時變化)。另外,單相全橋逆變電路負載兩端的電壓幅度是單相半橋逆變電路的2倍。
    單相橋式PWM逆變電路結合IGBT單相橋式電壓型逆變電路對調制法進行說明工作時V1和V2通斷互補,V3和V4通斷也互補。以uo正半周為例,V1通,V2斷,V3和V4交替通斷。負載電流比電壓滯后,在電壓正半周,電流有一段區間為正,一段區間為負。
    負載電流為正的區間,V1和V4導通時,uo等于Ud。V4關斷時,負載電流通過V1和VD3續流,uo=0負載電流為負的區間,V1和V4仍導通,io為負,實際上io從VD1和VD4流過,仍有uo=Ud。
    單相橋式PWM逆變電路
    單相全橋逆變電路
    結合IGBT單相橋式電壓型逆變電路對調制法進行說明
    工作時V1和V2通斷互補,V3和V4通斷也互補。
    以uo正半周為例,V1通,V2斷,V3和V4交替通斷。
    負載電流比電壓滯后,在電壓正半周,電流有一段區間為正,一段區間為負。
    負載電流為正的區間,V1和V4導通時,uo等于Ud 。
    V4關斷時,負載電流通過V1和VD3續流,uo=0
    負載電流為負的區間, V1和V4仍導通,io為負,實際上io從VD1和VD4流過,仍有uo=Ud 。
    V4關斷V3開通后,io從V3和VD1續流,uo=0。
    uo總可得到Ud和零兩種電平。
    uo負半周,讓V2保持通,V1保持斷,V3和V4交替通斷,uo可得-Ud和零兩種電平。
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