第十二讲脉宽调制(PWM)逆变器.ppt

第12章 逆变电路 引言 12.1 概念和分类 12.3 单相桥式PWM逆变器 本章小节 第12章 逆变电路 ? 引言 逆变的概念 逆变——与整流相对应，直流电变成交流电。 交流侧接电网，为有源逆变。 交流侧接负载，为无源逆变。 逆变与变频 变频电路：分为交交变频和交直交变频两种。 交直交变频由交直变换（整流）和直交变换两部分组成，后一部分就是逆变。 主要应用 各种直流电源，如蓄电池、干电池、太阳能电池等。 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的核心部分都是逆变电路。 逆变器的分类 一、按输出电压调节方式分类 （1）PAM方式：通过改变直流电压的幅值进行输出交流电压大小的调节。 （2）PWM方式：输出电压是一系列脉冲，调节脉冲宽度就可以改变交流电压有效值。 二、按直流电源的性质分类 1、电压源型 2、电流源型 12.3 逆变电路的基本工作原理 以单相桥式逆变电路为例说明最基本的工作原理 12.3 逆变电路的基本工作原理 S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正。 S1、S4断开，S2、S3闭合时，负载电压uo为负。 12.3 逆变电路的基本工作原理 逆变电路最基本的工作原理 ——改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率。 12.3 单相桥式PWM逆变器 1）逆变电路的分类 —— 根据直流侧电源性质的不同 12.2 电压型逆变电路 2）电压型逆变电路的特点 单相桥式逆变器的电压控制 单脉冲宽度调制 多脉动冲宽度调制 正弦脉宽调制 改进型正弦脉宽调制 相位移控制 5.2.1 单相电压型逆变电路 阻感负载时，还可采用移相得方式来调节输出电压－移相调压。 输出电压的有效值为 输出电压基波的有效值 12.3 电流型逆变电路 直流电源为电流源的逆变电路称为电流型逆变器。 5.4 多重逆变电路和多电平逆变电路 电压型逆变电路——输出电压是矩形波，含有较多谐波。 电流型逆变电路——输出电流是矩形波，含有较多谐波。 本章讲述无源逆变 图5-1 逆变电路及其波形举例 负载 a) b) t S 1 S 2 S 3 S 4 i o u o U d u o i o t 1 t 2 S1~S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。 直流电 交流电 图5-1 逆变电路及其波形举例 a) b) t u o i o t 1 t 2 电阻负载时，负载电流io和uo的波形相同，相位也相同。 阻感负载时，io相位滞后于uo，波形也不同。 电压型逆变电路——又称为电压源型逆变电路 Voltage Source Type Inverter-VSTI 直流侧是电压源 电流型逆变电路——又称为电流源型逆变电路 Current Source Type Inverter-CSTI 直流侧是电流源 图5-5 电压型全桥逆变电路 (1)直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动。 (2)输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同。 (3)阻感负载时需提供无功功率。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管。 a) 图5-7 单相全桥逆变电路的移相调压方式 t O t O t O t O t O ? b) u G1 u G2 u G3 u G4 u o i o t 1 t 2 t 3 i o u o V3的基极信号比V1落后q （0＜ q ＜180 °）。V3、V4的栅极信号分别比V2、V1的前移180°－q。输出电压是正负各为q的脉冲。 改变q就可调节输出电压。 电流型逆变电路 电流型逆变电路主要特点 (1)?直流侧串大电感，电流基本无脉动 (2)?交流输出电流为矩形波，与负载阻抗角无关。输出电压波形和相位因负载不同而不同。 (3)直流侧电感起缓冲无功能量的作用，不必给开关器件反并联二极管。 * *