單相全橋逆變電路及有關(guān)信號(hào)波形如圖所示, VT1、 VT4組成一對(duì)橋臂, VT2、 VT3組成另一對(duì)橋臂, VD1~ VD4為續(xù)流二極管, VT1、 VT2基極加有一對(duì)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° )。
圖 單相全橋逆變電路及有關(guān)信號(hào)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(dǎo)通,A點(diǎn)通過VT1與Ud正端連接,B點(diǎn)通過VT4與Ud負(fù)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(fù)(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(dǎo)通,VT4關(guān)斷,流過L的電流突然變小,L馬上產(chǎn)生左負(fù)右正的電動(dòng)勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)通過VD3形成電流回路,電流途徑是:L右正→VD3→VT1→R→L左負(fù),該電流方向仍是由左往右。
由于VT1、VD3都導(dǎo)通,A點(diǎn)和B點(diǎn)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(dǎo)通使VT3的c、e極電壓相等,VT3無法導(dǎo)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(shí)間內(nèi),L還未能完全釋放能量,還有左負(fù)右正電動(dòng)勢(shì),但VT1因基極變?yōu)榈碗娖蕉刂?,L的電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)而經(jīng)VD3、VD2對(duì)直流側(cè)電容C充電,充電電流途徑是:
L右正→VD3→C→VD2→R→L左負(fù),VD3、VD2的導(dǎo)通使VT2、VT3不能導(dǎo)通,A點(diǎn)通過VD2與Ud負(fù)端連接,B點(diǎn)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(fù)右正(為負(fù)壓),當(dāng)L上的電動(dòng)勢(shì)下降到與Ud相等時(shí),無法繼續(xù)對(duì)C充電,VD3、VD2截止,VT2、VT3馬上導(dǎo)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(dǎo)通,VT3關(guān)斷,流過L的電流突然變小,L馬上產(chǎn)生左正右負(fù)的電動(dòng)勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)通過VD4形成電流回路,電流途徑是:L左正→R→VT2→VD4→L右負(fù),該電流方向是由右往左。
由于VT2、VD4都導(dǎo)通,A點(diǎn)和B點(diǎn)都與Ud負(fù)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(dǎo)通使VT4的c、e極電壓相等,VT4無法導(dǎo)通。
t4時(shí)刻以后,電路重復(fù)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(diào)節(jié)負(fù)載R、L兩端電壓Uo脈沖寬度(正、負(fù)寬度同時(shí)變化)。另外,單相全橋逆變電路負(fù)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(jié)合IGBT單相橋式電壓型逆變電路對(duì)調(diào)制法進(jìn)行說明工作時(shí)V1和V2通斷互補(bǔ),V3和V4通斷也互補(bǔ)。以u(píng)o正半周為例,V1通,V2斷,V3和V4交替通斷。負(fù)載電流比電壓滯后,在電壓正半周,電流有一段區(qū)間為正,一段區(qū)間為負(fù)。
負(fù)載電流為正的區(qū)間,V1和V4導(dǎo)通時(shí),uo等于Ud。V4關(guān)斷時(shí),負(fù)載電流通過V1和VD3續(xù)流,uo=0負(fù)載電流為負(fù)的區(qū)間,V1和V4仍導(dǎo)通,io為負(fù),實(shí)際上io從VD1和VD4流過,仍有uo=Ud。
單相橋式PWM逆變電路
結(jié)合IGBT單相橋式電壓型逆變電路對(duì)調(diào)制法進(jìn)行說明
工作時(shí)V1和V2通斷互補(bǔ),V3和V4通斷也互補(bǔ)。
以u(píng)o正半周為例,V1通,V2斷,V3和V4交替通斷。
負(fù)載電流比電壓滯后,在電壓正半周,電流有一段區(qū)間為正,一段區(qū)間為負(fù)。
負(fù)載電流為正的區(qū)間,V1和V4導(dǎo)通時(shí),uo等于Ud 。
V4關(guān)斷時(shí),負(fù)載電流通過V1和VD3續(xù)流,uo=0
負(fù)載電流為負(fù)的區(qū)間, V1和V4仍導(dǎo)通,io為負(fù),實(shí)際上io從VD1和VD4流過,仍有uo=Ud 。
V4關(guān)斷V3開通后,io從V3和VD1續(xù)流,uo=0。
uo總可得到Ud和零兩種電平。
uo負(fù)半周,讓V2保持通,V1保持?jǐn)啵琕3和V4交替通斷,uo可得-Ud和零兩種電平。
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