一、單相全橋逆變器是什么?

(相關(guān)資料圖)

單相全橋逆變器基本上是電壓源逆變器，單相全橋逆變器的電源電路圖下圖所示。為了簡(jiǎn)單，沒有標(biāo)出SCR觸發(fā)電路和換向電路。

單相全橋逆變器采用2線直流電源、4個(gè)續(xù)流二極管和4個(gè)可控硅。

T1和可T2同時(shí)導(dǎo)通，其頻率為f=1/T。同樣，T3 和 T4同時(shí)開啟。

(T1和T2 ）和（T3和T4）的相位差有180℃。

單相全橋逆變器

二、單相全橋逆變器電路工作原理

單相全橋逆變器的工作分為4種模式：

模式Ⅰ：(t1< t < T/2) T1、T2 導(dǎo)通

模式 II：(T/2 < t < t2) D3、D4 導(dǎo)通

模式 III：(t2 < t < T) T3、T4 導(dǎo)通

模式 IV：(0 < t < t1) D1、D2 導(dǎo)通

1、模式Ⅰ（t1< t < T/2）

T1和T2觸發(fā)脈沖，T1和T2同時(shí)導(dǎo)通，負(fù)載電壓變?yōu)?Vdc。應(yīng)用KVL：Vs – V0 = 0，輸出電壓Vo=Vs。

負(fù)載電流的路徑為： (+)Vdc-T1-負(fù)載- T2-Vdc（-）。

在時(shí)刻T/2，輸出電流達(dá)到最大值，由于電壓和電流的極性相同，晶閘管T1在此時(shí)關(guān)斷。在此期間，負(fù)載電流和負(fù)載電壓變?yōu)檎担虼斯β蕪碾娫戳飨蜇?fù)載。

模式Ⅰ（t1< t < T/2）

2、模式 II (T/2 < t < t2)

在此模式下，一旦T1 和T2關(guān)閉，負(fù)載上的電壓極性就會(huì)因感性負(fù)載而發(fā)生變化。

當(dāng)二極管 D3 和 D4 導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電流流經(jīng)路徑：D3 -（+）Vdc-Vdc（-）-二極管 D4。

在此模式下，功率從負(fù)載流向電源。

模式 II (T/2 < t < t2)

3、模式III（t2 < t < T）

在此模式期間， T1 和 T2 關(guān)閉，而T3 和 T4開啟。

負(fù)載兩端的電壓 變?yōu)?Vdc，電流流經(jīng)路徑：(+)Vdc - T3-負(fù)載-T4-Vdc（-）

由于在此期間負(fù)載電壓和負(fù)載電流均為負(fù)，因此功率通過電源流向負(fù)載。

模式III（t2 < t < T）

4、模式 Ⅳ (0 < t < t1)

在此模式下，當(dāng) T3 和T4 關(guān)閉時(shí)， 負(fù)載兩端電壓的極性會(huì)發(fā)生變化。

由于二極管D1 和 D2導(dǎo)通，負(fù)載電流流經(jīng)路徑：二極管 D1-(+)Vdc-Vdc（-）- 二極管 D2-負(fù)載。

在此模式下，當(dāng)負(fù)載電流方向反轉(zhuǎn)時(shí)，功率從負(fù)載流向電源。

三、單相全橋逆變波形

這里S1、S2、S3、S4也就是T1、T2、T3、T4。

1、當(dāng)負(fù)載為：負(fù)載為R、L、RL

1）純（電感負(fù)載）L 負(fù)載：

電流 Io 關(guān)于 t 軸對(duì)稱，因此直流分量 = 0，并且電流從最小峰值電流 (-Ip) 到最大峰值電流 (+Ip) 呈線性。在這種情況下：

D1 和D2在0

T/4

T/2

S3和S4在3T/4

2）L負(fù)載（0

V=Vdc=Ldi/dt

L[Ip-(-Ip)]/T/2=Vdc

Ip=Vdc/4fL

3）RL 負(fù)載

負(fù)載從 (-Ip 到 +Ip) 呈指數(shù)上升。在這種情況下：

D1和D2在0

S1和S2在T/4

D3和D4在T/2

S3和S4在3T/4

負(fù)載為R、L、RL

2、當(dāng)負(fù)載為純阻性負(fù)載

輸出電壓（U0）和輸出電流（I0）波形如下：

Ig1和Ig2為門脈沖，用于接通 S1、S2和S3、S4。

對(duì)于阻性負(fù)載，在 0

對(duì)于電阻負(fù)載，在 0

負(fù)載為純阻性負(fù)載

3、任何負(fù)載的輸出電壓（U0）波形

負(fù)載的輸出電壓（U0）波形

對(duì)于任何類型的負(fù)載， 輸出電壓波形將保持相同 ，但電流波形取決于負(fù)載的性質(zhì)。

輸出電壓波形是半波對(duì)稱的，因此不存在所有偶次諧波。

四、單相全橋逆變優(yōu)點(diǎn)

電路中無電壓波動(dòng)

適合高輸入電壓

高效節(jié)能

功率器件的額定電流等于負(fù)載電流。

審核編輯：湯梓紅