单相推挽式逆变电路
单相推挽式逆变电路是由直流电源E、输出变压器、功率开关器件VT,和VT:以及两个二极管VD,和VDz组成,其电路结构如图3-48所示。在这种结构的电路中,要求两个初级绕组的匝数必须相等,即N,=N2。下面仍以单脉宽调制方式讨论电路的工作原理,
在t,-t。期间,VT;导通VT;截止,在此期间若苦息略VT;的管压降,则变压器初级的,设功率开关器件VT,和VT,的樱极分到加上如图3-49所示的控制电压Vox和V6压为Vum-E,变压器庆级电压为Vaw-N,E/N;.VT:承受的电压为2E1时划VT,关断,变压器初级等效申联电成力图维持原电流不变,因而导致初级绕组的电压极与VT,导通时相反,即N;绕组的“I”端为正西“2”端为负,N;绕组的“2”端为正13”端为负。因此该等效电感的能量只能通过VD,向直流电源E反馈
绕组的电压为Vzw-Vzs=-E,变压器的次级电压为V4s=N:E/N2,其间VT:承受在t~t。期间,VT;截止而VT,导通。VT:导通时若忽略其管压降,则变压器初细电压为2E.t。时刻,VT:关断,变压器初级等效串联电感的能量通过VD,向直流电源F反馈,此后,电路按此规律周而复始地工作,则可在变压器次级获得交变的输出电压,从而伟该电路实现了直流变交流的功能。
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三相逆变电路
三相逆变器可以是半桥式的,也可以是全桥式的。三相逆变电路可用三个单相逆变器乡成,也可采用三个独立桥臂组成。逆变器的触发脉冲间彼此相差120°(超前或滞后),以便获得三相平衡(基波》的输出。在实际中,广泛采用的是三相桥式逆变电路。
(1)电压型三相桥式逆变电路
申压刑三相桥式逆变电路如图3-50所示。电路由三个半桥组成,每个半桥对应一相它的基本工作方式是180"导电(方波)方式,即每个桥臂的导电角度为180”。同一相(即同一半桥)上下两个臂交替导电,各相开始导电的时间依次相差120°。因为每次换相都是在同一相上下两个桥臂之间进行的,因此称为纵向换相。这样,在任一瞬间,则有三个臂同时导通。可能是上面一个臂下面两个臂,也可能是上面两个臂下面一个臂同时导通。
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为了分析方便起见,在直流侧标出了假想的中点口’,但在实际电路中直流侧只有一个电容器。若三相桥式逆变电路的工作方式是180°导电式,即每个桥臂的导通角为180",则同一相(即同一半桥)上下两个桥臂交替导通,各相开始导通的角度依次相差120",控制信号如图3-51(a)所示。这样在任何时刻将有3个桥臂同时导通,导通的顺序为1、2、3-2、3、4-3、4、5一4、5、6-5、6、1-6、1、2。即可能是上面一个桥臂和下面两个桥臂同时导通、也可能是上面两个桥臂和下面一个桥臂同时导通。因为每次换流都是在同一相上下两个桥臂之间进行,因此被称为纵向换流
输出电压分析。根据上述控制规律,可得到uAO'、uBoy'、uco的波形,它们是幅值为Ua/2的方波,但相位依次相差120",如图3-51(b)所示。输出的线电压头
UAB=UAO'-uBO'
uBc=uB('-uco)'
UCAuco'-UAO'
波形如图3-51(c)所示
三相负载可按星形或三角形连结。当负载为三角形连结时,相电压与线电压相等,很容易求得相电流和线电流;当负载为星形连结时,必须先求出负载相电压,然后才能求得线申流。以电阻性负载为例说明如下
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由图3-51(a)所示的波形图可知,在输出电压的半个周期内,逆变电路有3种工作模式(开关状态),
a、模式1(0 UA()=uco=Us/3 uBo=-2Ua/3 b、模式2(x/3 UAc)=2Ud/3 lBo)=uco=-Us/3 C、模式3(2n/3 UA0=uBo=Ua/3 uco=-2Ua/3 根据上述分析,星形负载电阻上的相电压uA0、UBO、uco波形是阶梯波,如图3-51(d)所示。将A相电压uA展开成傅里叶级数 2UdIsinwt+-sin5wt+-sin7wt+行sinllwt+... UA0=