无源逆变电路

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1、逆变把直流电变成交流电有源逆变交流侧接有电源逆变电路无源逆变交流侧直接和负载连接一般指无源逆变电路第4章无源逆变电路1逆变电路应用广泛，在各种直流电源电池向交流负载供电时，就需要逆变电路。交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置其电路的核心部分都是逆变电路。无源逆变电路是将直流电转换为频率、幅值固定或可变的交流电并直接供给负载的逆变电路。所谓“无源”是指逆变电路输出与电网的交流电无关。2第4章无源逆变电路4.1概述4.2电压型逆变电路4.3电流型逆变电路4.4谐振型逆变电路34.1概述4.1.1逆变器的分类4.1.2换流方式44.1.1逆变器的分类：按相数：单相、三相按

2、输入侧直流电源：电压型、电流型按接线方式：半桥式、全桥式、推挽式按换流方式：全控型开关器件换流逆变器、负载谐振式换流逆变器、强迫换流逆变器5如果不经过调制，逆变器的输出电压或者输出电流一般是方波或矩形波，只有经过PWM控制，才能输出等效于正弦波的PWM脉冲波形。本章只分析逆变电路工作于方波情况下的工作原理。64.1概述4.1.1逆变器的分类4.1.2换流方式74.1.2换流方式换流全控型器件可通过门极的控制使其关断，半控型器件晶闸管，必须利用外部条件或采取其它措施才能使其关断。一般在晶闸管电流过零后施加一定时间反向电压，才能关断。开通时关断时无论支路是由全控型还是半控型电力电子器件组成，只

3、要有适当的门极驱动信号，就可使其开通。换相在电力电子变换电路中，电流从一个支路向另一个支路转移的过程。81.器件换流利用全控型器件的自关断能力进行换流硬开关、软开关换流2.电网换流相控整流电路三相交流调压电路电网换流交——交变频电路只要把负的电网电压施加在欲关断的晶闸管上即可使其关断，不需要器件具有门极可关断能力，也不需要为换流附加任何元件。但不适用于没有交流电网的无源逆变电路由电网提供换流电压93.负载换流负载电流相位超前于负载电压的场合实现负载换流负载为电容性负载时由负载谐振提供换流电压RLCEdLdVT1VT2VT3VT4uoioid4个桥臂均由晶闸管组成负载是电阻电感串联后再和电容

4、并联，工作在接近并联谐振状态而略呈容性改善负载功率因数。直流侧串入大电感Ld，工作过程中可认为id基本没有脉动104个臂的切换仅使电流路径改变，负载电流基本呈矩形波负载工作在对基波电流接近并联谐振的状态，对基波阻抗很大而对谐波阻抗很小，uo波形接近正弦波11t1时刻前：VT1、VT4为通态，VT2、VT3为断态，uo、io均为正，VT2、VT3上施加的电压即为uot1时刻触发VT2、VT3使其开通，uo通过VT2、VT3分别加到VT4、VT1上使其承受反向电压而关断，电流从VT1、VT4换到VT3、VT2触发VT2、VT3时刻，t1必须在uo过零前并留有足够裕量，才能使换流顺利完成124.

5、强迫换流（电容换流）设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压或反向电流的换流方式直接耦合式强迫换流由换流电路内电容直接提供换流电压SVT负载+晶闸管VT通态时，预先给电容C按图中所示极性充电。合上开关S，就可使晶闸管被施加反向电压而关断电压换流13电感耦合式强迫换流通过换流电路内电容和电感的耦合提供换流电压或换流电流CL+VDSCVT负载+LSVT负载VDb)a)图a中晶闸管在LC振荡第一个半周期内关断图b中晶闸管在LC振荡第二个半周期内关断14CL+VDSCVT负载+LSVT负载VDb)a)图a中，接通S后，LC振荡电流将反向流过VT，与VT的负载电流相减，直到VT的合成正向

6、电流减至零后，再流过二极管VD。二极管的压降给晶闸管加上反压，使其关断15CL+VDSCVT负载+LSVT负载VDb)a)图b中，接通S后，LC振荡电流先正向流过VT并和VT中原有的负载电流叠加，经过半个振荡周期后，振荡电流反向流过VT，直到VT的合成正向电流减至零后，再流过二极管VD。二极管的压降给晶闸管加上反压，使其关断16给晶闸管加上反向电压而使其关断的换流电压换流电流换流先使晶闸管电流减为零，然后通过反并联二极管使其加反向电压的换流器件换流只适用于全控型器件电网换流负载换流针对晶闸管强迫换流17第4章无源逆变电路4.1概述4.2电压型逆变电路4.3电流型逆变电路4.4谐振型逆变电路

7、184.2电压型逆变电路电压型逆变电路（电压源型逆变电路）直流侧是电压源电压型全桥逆变电路(全桥逆变电路）19电压型逆变电路的特点：1）直流侧为电压源或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。2）由于直流电压源的钳位作用，输出电压为矩形波，与负载阻抗角无关，交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。3）当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量作用。为了给交流侧