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全桥逆变电路v的作用

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四、学习逆变(DC-AC)电路和LLC的基本工作原理。

全桥逆变电路包括单相全桥逆变电路和三相全桥逆变电路,逆变的主要功能是把直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载。

单相半桥逆变电路基本工作原理
第一阶段,VT1基极脉冲信号Ub1为高电平,VT2的Ub2为低电平,VT1导通、VT2关断,A点电压为Ud,由于B点电压为Ud/2,故R、L两端的电压Uo为Ud/2,VT1导通后有电流流过R、L,电流途径是:Ud+→VT1→L、R→B点→C2→Ud-,因为L对变化电流的阻碍作用,流过R、L的电流I0将慢慢增大。
 第二阶段,VT1的Ubl为低电平,VT2的Ub2为高电平,VT1关断,流过L的电流突然变小,L马上产生左正右负的电动势,该电动势通过VD2形成电流回路,电流途径是:L左正→R→C2→VD2→L右负→VD2→U-,该电流方向仍是由右往左,但电流随L上的电动势下降而减小,在t3时刻电流I0变为0。在t2~t3期间,由于L产生左正右负电动势,A点电压较B点电压低,即R、L两端的电压Uo极性发生了改变,变为左正右负,由于A点电压很低,虽然VT2的Ub2为高电平,VT2仍无法导通。
第三阶段,VT1基极脉冲信号Ub1仍为低电平,VT2的Ub2仍为高电平,由于此时L上的左正右负电动势已消失,VT2开始导通,有电流流过R、L,电流途径是:C2上正(C2相当于一个大小为Ud/2的电源)→R→L→VT2→C2下负,该电流与t1~t3期间的电流相反,由于L的阻碍作用,该电流慢慢增大。因为B点电压为Ud/2,A点电压为0(忽略VT2导通压降),故R、L两端的电压Uo大小为Ud/2,极性是左正右负。
第四阶段,VT1的Ub1为高电平,VT2的Ub2为低电平,VT2关断,流过L的电流突然变小,L马上产生左负右正的电动势,该电动势通过VD1形成电流回路,电流途径是:L右正→VD1→C1→R→L左负,该电流方向由左往右,但电流随L上电动势下降而减小,在t5时刻电流I0变为0。在t4~t5期间,由于L产生左负右正电动势,A点电压较B点电压高,即Uo极性仍是左负右正,另外因为A点电压很高,虽然VT1的Ub1为高电平,VT1仍无法导通。

单相半桥逆变电路图

半桥式逆变电路结构简单,但负载两端得到的电压为直流电源电压的一半,并且直流侧需采用两个电容器串联来均压。半桥式逆变电路常用在几千瓦以下的小功率逆变设备中。

单相全桥逆变电路基本工作原理
工作原理:①第一阶段,VT1、VT4的基极控制脉冲都为高电平,VT1、VT4都导通,A点通过VT1与Ud正端连接,B点通过VT4与Ud负端连接,故R、L两端的电压Uo大小与Ud相等,极性为左正右负(为正压),流过R、L电流的方向是:Ud+→VT1→R、L→VT4→Ud-。

②第二阶段,VT1的Ub1为高电平,VT4的Ub4为低电平,VT1导通,VT4关断,流过L的电流突然变小,L马上产生左负右正的电动势,该电动势通过VD3形成电流回路,电流途径是:L右正→VD3→VT1→R→L左负,该电流方向仍是由左往右。由于VT1、VD3都导通,A点和B点都与Ud正端连接,即UA= UB,R、L两端的电压Uo为0(Uo=UA-UB)。在此期间,VT3的Ub3也为高电平,但因VD3的导通使VT3的c、e极电压相等,VT3无法导通。

在第三阶段,VT2、VT3的基极控制脉冲都为高电平,在此期间开始一段时间内,L还未能完全释放能量,还有左负右正电动势,但VT1因基极变为低电平而截止,L的电动势转而经VD3、VD2对直流侧电容C充电,充电电流途径是:L右正→VD3→C→VD2→R→L左负,VD3、VD2的导通使VT2、VT3不能导通,A点通过VD2与Ud负端连接,B点通过VD3与Ud正端连接,故R、L两端的电压Uo大小与Ud相等,极性为左负右正(为负压),当L上的电动势下降到与Ud相等时,无法继续对C充电,VD3、VD2截止,VT2、VT3马上导通,有电流流过R、L,电流的方向是:Ud+→VT3→L、R→VT2→Ud-。
在第四阶段,VT2的Ub2为高电平,VT3的Ub3为低电平,VT2导通,VT3关断,流过L的电流突然变小,L马上产生左正右负的电动势,该电动势通过VD4形成电流回路,电流途径是:L左正→R→VT2→VD4→L右负,该电流方向是由右往左。由于VT2、VD4都导通,A点和B点都与Ud负端连接,即UA=UB,R、L两端的电压Uo为0(Uo= UA-UB)。在此期间,VT4的Ub4也为高电平,但因VD4的导通使VT4的c、e极电压相等,VT4无法导通。之后进入下一个循环。

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