單相半橋逆變電路工作過程

　　單相半橋逆變電路工作過程

　　單相半橋逆變電路及有關(guān)信號(hào)波形如圖3-19所示。C1、C2是兩個(gè)容量很大且相等的電容，它們將電壓Ud分成相等的兩部分，使B點(diǎn)電壓為Ud/2，三極管VT1、VT2基極加有一對(duì)相反的脈沖信號(hào)，VD1、VD2為續(xù)流二極管，R、L代表感性負(fù)載（如電動(dòng)機(jī)就為典型的感性負(fù)載，其繞組對(duì)交流電呈感性，相當(dāng)于電感L，繞組本身的直流電阻用R表示）。。

　　圖3-19 單相半橋逆變電路及有關(guān)信號(hào)波形

　　電路工作過程如下。

　　在t1～t2期間，VT1基極脈沖信號(hào)Ub1為高電平，VT2的Ub2為低電平，VT1導(dǎo)通、VT2關(guān)斷，A點(diǎn)電壓為Ud，由于B點(diǎn)電壓為Ud/2，故R、L兩端的電壓Uo為Ud/2，VT1導(dǎo)通后有電流流過R、L，電流途徑是：Ud+→VT1→L、R→B點(diǎn)→C2→Ud-，因?yàn)長(zhǎng)對(duì)變化電流的阻礙作用，流過R、L的電流I0將慢慢增大。

　　在t2～t3期間，VT1的Ubl為低電平，VT2的Ub2為高電平，VT1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VD2形成電流回路，電流途徑是：L左正→R→C2→VD2→L右負(fù)，該電流方向仍是由右往左，但電流隨L上的電動(dòng)勢(shì)下降而減小，在t3時(shí)刻電流I0變?yōu)?。在t2～t3期間，由于L產(chǎn)生左正右負(fù)電動(dòng)勢(shì)，A點(diǎn)電壓較B點(diǎn)電壓低，即R、L兩端的電壓Uo極性發(fā)生了改變，變?yōu)樽笳邑?fù)，由于A點(diǎn)電壓很低，雖然VT2的Ub2為高電平，VT2仍無法導(dǎo)通。

　　在t3～t4期間，VT1基極脈沖信號(hào)Ub1仍為低電平，VT2的Ub2仍為高電平，由于此時(shí)L上的左正右負(fù)電動(dòng)勢(shì)已消失，VT2開始導(dǎo)通，有電流流過R、L，電流途徑是：C2上正（C2相當(dāng)于一個(gè)大小為Ud/2的電源）→R→L→VT2→C2下負(fù)，該電流與t1～t3期間的電流相反，由于L的阻礙作用，該電流慢慢增大。因?yàn)锽點(diǎn)電壓為Ud/2，A點(diǎn)電壓為0（忽略VT2導(dǎo)通壓降），故R、L兩端的電壓Uo大小為Ud/2，極性是左正右負(fù)。

　　在t4～t5期間，VT1的Ub1為高電平，VT2的Ub2為低電平，VT2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VD1形成電流回路，電流途徑是：L右正→VD1→C1→R→L左負(fù)，該電流方向由左往右，但電流隨L上電動(dòng)勢(shì)下降而減小，在t5時(shí)刻電流I0變?yōu)?。在t4～t5期間，由于L產(chǎn)生左負(fù)右正電動(dòng)勢(shì)，A點(diǎn)電壓較B點(diǎn)電壓高，即Uo極性仍是左負(fù)右正，另外因?yàn)锳點(diǎn)電壓很高，雖然VT1的Ub1為高電平，VT1仍無法導(dǎo)通。

　　t5時(shí)刻以后，電路重復(fù)上述工作過程。

　　半橋式逆變電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但負(fù)載兩端得到的電壓較低（為直流電源電壓的一半），并且直流側(cè)需采用兩個(gè)電容器串聯(lián)來均壓。半橋式逆變電路常用在幾千瓦以下的小功率逆變?cè)O(shè)備中。

　　單相半橋型逆變電路原理

　　在直流側(cè)接有兩個(gè)相互串聯(lián)的足夠大的電容，兩個(gè)電容的聯(lián)結(jié)點(diǎn)是直流電源的中點(diǎn)。?

　　半橋逆變電路有兩個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂有一個(gè)可控器件和一個(gè)反并聯(lián)二極管組成。?負(fù)載聯(lián)結(jié)在直流電源中點(diǎn)和兩個(gè)橋臂聯(lián)結(jié)點(diǎn)之間。?設(shè)開關(guān)器件V1和V2柵極信號(hào)在一周期內(nèi)各半周正偏、半?周反偏，兩者互補(bǔ)。當(dāng)負(fù)載為感性時(shí)，工作波形如圖所示?

　　t3時(shí)刻io降為零時(shí)，VD2截止，V2開通，io開始反向并逐漸增大。?

　　?t4時(shí)刻給V2關(guān)斷信號(hào)，給V1開通信號(hào)，V2關(guān)斷，VD1先導(dǎo)通續(xù)流，t5時(shí)刻V1才開通。

　　V1或V2通時(shí)，負(fù)載電流io和電壓uo同方向，直流側(cè)向負(fù)載提供能量??VD1或VD2通時(shí)，io和uo反向，負(fù)載電感中貯藏的能量向直流側(cè)反饋?負(fù)載電感將其吸收的無功能量反饋回直流側(cè)，反饋?回的能量暫時(shí)儲(chǔ)存在直流側(cè)電容器中，直流側(cè)電容?器起著緩沖這種無功能量的作用。

　　可控器件是不具有門極可關(guān)斷能力的晶閘管時(shí)，須附加強(qiáng)迫換流電路才能正常工作。?

　　半橋逆變電路特點(diǎn)?

　　?優(yōu)點(diǎn)?：????簡(jiǎn)單，使用器件少?

　　?缺點(diǎn)??：????輸出交流電壓幅值Um僅為Ud/2，直流側(cè)需兩電容器串聯(lián)，工作時(shí)要控制兩個(gè)電容器電壓均衡?

　　半橋逆變電路常用于幾kW以下的小功率逆變電源