机电传动控制10-48课件

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第十章

第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.1电力半导体器件

10.2电力半导体器件驱动电路及保护

10.3可控整流电路

10.4逆变电路

10.5斩波电路与PWM控制技术第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

①掌握晶闸管的基本工作原理、特性和主要参数的含义；②掌握几种单相和三相基本可控整流电路的工作原理及其特点

(特别是在不同性质负载下的工作特点)；③熟悉逆变器的基本工作原理、用途和控制；④了解晶闸管工作时对触发电路的要求和触发电路的基本工作原理。基本要求第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

①晶闸管的导通与关断条件，可控性；②晶闸管单相和三相基本可控整流电路在不同性质负载下的工作特点；

③晶闸管额定通态平均电流的含义及基本可控整流电路中的选择和额定电压的选择。

①整流电路接电感性负载、电动势负载时的工作情况；

②额定通态平均电流的选择；

③逆变器的工作原理。

重点难点第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

概述1.什么是电力电子技术2.电力电子技术的发展史3.

电力电子技术的应用信息电子技术包括：模拟电子技术、数字电子技术，主要用于信息处理。电力电子技术应用于电力领域的电子技术，使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术主要用于电力变换。目前电力电子器件均用半导体制成，故称电力半导体器件。电力电子装置的功率，可大到GW，小到数瓦甚至1W以下。第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

概述1.什么是电力电子技术模拟电子技术电子技术信息电子技术电力电子技术数字电子技术1.什么是电力电子技术第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

概述

电力——交流和直流两种

从公用电网直接得到的是交流，从蓄电池和干电池得到的是直流。交流交流直流直流逆变调压、变频、变相、交流电力控制直流斩波整流

进行电力变换的技术称为变流技术

电力变换

四大类①交流－直流②

直流－交流③

直流－直流④交流－交流第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

概述

这四类基本变换可以组合成许多

复合型电力变换器1.什么是电力电子技术

电力变换

四大类①交流－直流②

直流－交流③

直流－直流④交流－交流第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

概述电力电子技术的发展分为四个阶段史前期（1957年以前）使用水银整流器（汞整流器），其性能和晶闸管类似。晶闸管时代（1958～70年代）

晶闸管，又称晶体闸流管或可控硅整流器（SCR），通过门极控制开通，但不能控制关断，属于半控型器件。目前由于其能承受的电压电流容量仍是器件中最高的，而且工作可靠，所以许多大容量场合仍大量使用SCR。2.电力电子技术的发展史第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

概述

全控型器件时代（70年代后期）以下列几种为代表：可关断晶闸管(GTO)、电力双极型晶体管(BJT)、电力场效应管(MOSFET)。这些器件可以通过门极（或栅极、基极）控制开通和关断，属于全控型器件。

复合器件时代（80年代后期）以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）为代表。发展：功率模块、功率集成电路、智能功率模块等。2.电力电子技术的发展史第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

概述电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、恒频交流电源和变频交流电源，它对节省电能有重要意义，因此电力电子技术研究的就是电源技术，也被称为是节能技术。3.电力电子技术的应用一般工业交通运输电力系统电子装置电源家用电器其他

第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.1电力半导体器件1.电力电子器件的分类

按照器件能够被控制的程度，分为三类：

半控型器件通过控制信号控制其导通而不能控制其关断。

全控型器件通过控制信号控制其导通又控制其关断。

不可控器件不能用控制信号来控制通断，不需驱动电路。

按照驱动电路信号的性质，分为两类：

电流驱动型通过从控制端注入或抽出电流，实现通断控制。

电压驱动型通过在控制端施加电压信号，实现通断控制。

按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分三类：

单极型器件由一种载流子参与导电的器件。双极型器件由电子和空穴两种载流子参与导电的器件。复合型器件由单极型和双极型器件集成混合而成的器件。第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.1电力半导体器件1.电力电子器件的分类

单极型器件由一种载流子参与导电的器件。双极型器件由电子和空穴两种载流子参与导电的器件。复合型器件由单极型和双极型器件集成混合而成的器件。电力电子器件分类“树”第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.1电力半导体器件1.电力电子器件的分类电力电子器件分类“树”

单极型：

电力MOSFET（电力场效应晶体管）

SIT（静电感应晶体管）

双极型：

电力二极管晶闸管（

SCR

）

GTO

（门极可关断晶闸管）

GTR（电力晶体管）

SITH（静电感应晶闸管）

IRIAC（双向晶闸管）

RCT（逆导晶闸管）

LTT（光控晶闸管）

混合型：

IGBT（绝缘栅双极晶体管）

MCT（MOS控制晶闸管）外形有螺栓型和平板型两种封装。螺栓型：螺栓是其阳极，能与散热器紧密联接且安装方便；平板型：可由两个散热器将其夹在中间。AAGGKK(b)(c)(a)AGKKGAP1N1P2N2J1J2J3第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.1电力半导体器件(a)晶闸管外形(b)晶闸管结构(c)晶闸管电气图形符号2.晶闸管的结构晶闸管(SCR)引出阳极A

阴极K

门极(控制端)G三个联接端。第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.1电力半导体器件3.晶闸管的工作原理

晶闸管工作原理的实验说明

由电源、晶闸管的阳极和阴极、白炽灯组成晶闸管主电路；由电源、开关S、晶闸管的门极和阴极组成控制电路（触发电路）。①使晶闸管导通②晶闸管导通后使晶闸管恢复阻断主电路控制电路触发电路晶闸管电路第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

晶闸管是用很小的功率控制大功率的可控整流元件，

要使晶闸管导通必须在其阳极和控制极同时加正向电压，

晶闸管导通以后，控制极就失去了控制作用。

欲使晶闸管恢复阻断状态，则必须把阳极正向电压降低到一定值(断开或反向)。10.1电力半导体器件3.晶闸管的工作原理第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.1电力半导体器件4.晶闸管的基本特性晶闸管的伏安特性曲线是非线性的。为了正确选用晶闸管，了解它的主要参数至关重要。

断态重复峰值电压UDRM

断态不重复峰值电压UDSM

反向重复峰值电压URRM

反向不重复峰值电压URSM

开通时间ton和关断时间toff

控制电流IG

额定通态平均电流IT（额定电流）

维持电流IH第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.1电力半导体器件5.全控型器件简介门极可关断晶闸管（GTO）门极G阳极A阴极K电力晶体管(

GTR

)发射极e基极b集电极c绝缘栅双极晶体管（IGBT）发射极E栅极G集电极C电力场效应晶体管（电力MOSFET

）P沟道N沟道栅极G漏极D源极SDGS第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.2晶闸管的驱动电路（触发电路）

晶闸管可控整流电路，通过控制触发角α的大小，即控制触发脉冲起始相位来控制输出电压大小。

触发电路是供给晶闸管所需触发电压之用。为保证触发可靠，对触发电路的主要要求是：脉冲幅度要足够大且要有一定的脉宽，脉冲前沿要陡且具有一定的触发功率，移相范围要足够宽且要求与主电源同步等。触发电路的种类很多，各种触发器一般都是由

同步波形产生、移相控制与脉冲形成三个环节组成。目前用得最多的是集成触发电路。

第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3.1单相半波可控整流电路1.带电阻负载2.带阻感负载3.带阻感负载有续流二极管10.3.2单相桥式可控整流电路

1.单相桥式半控整流电路①带电阻负载②带阻感负载

2.单相桥式全控整流电路①带电阻负载②带阻感负载10.3可控整流电路10.3.4三相桥式全控整流电路

1.带电阻负载①α=0时③α=60时

2.带阻感负载①α=0时③α=90时②α=30时②α=30时④α=90时②α=30时10.3.3三相半波可控整流电路

1.带电阻负载①α=0时③α=60时

2.带阻感负载（①α≤30时与电阻负载时相同）②α=60时第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路

由晶闸管构成的可控整流电路可以把交流电变成大小可调的直流电。

晶闸管可控整流电路的共同特点是：

通过改变控制角α来改变晶闸管的导通角θ，以达到改变直流输出电压的目的。但是对于不同的整流电路、不同的控制角、不同性质的负载，却使这种变换具有不同的特点和指标。具体选用电路时，应根据

负载性质、容量大小、电源情况、元件准备情况等，进行具体分析比较，全面衡量后再确定。

第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路

单相半波整流电路最简单，但各项指标都较差，

只适用于小功率和输出电压波形要求不高的场合。

单相桥式整流电路各项性能较好，只是电压脉动频率较大，

故最适合小功率的电路。

三相半波整流电路各项指标都一般，所以用得不多。

三相桥式整流电路各项指标都好，在要求一定输出电压的情况下，元件承受的峰值电压最低，

因此，最适合于大功率高压电路。一般小功率电路应优先选用单相桥式电路，对于大功率电路，而应优先考虑三相桥式电路。只有在某种特殊情况下，才选用其他电路。

第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

带电阻负载的单相半波可控整流电路及波形10.3可控整流电路10.3.1单相半波可控整流电路

1.带电阻负载变压器T起变换电压和隔离作用。电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同。实际上很少应用此种电路。分析该电路的主要目的：利用其简单易学的特点，建立起整流电路的基本概念。第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

带电阻负载的单相半波可控整流电路及波形10.3可控整流电路10.3.1单相半波可控整流电路

1.带电阻负载几个概念的解释：

ud为脉动直流，波形只在u2

正半周内出现，称“半波”整流。采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，故该电路为单相半波可控整流电路。

ud波形在一个电源周期中只脉动一次，故该电路为单脉波整流电路。几个概念的解释：

触发延迟角(触发角)α

：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度，也称触发角或控制角。

导通角θ

：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度。第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

带电阻负载的单相半波可控整流电路及波形10.3可控整流电路10.3.1单相半波可控整流电路

1.带电阻负载第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

带电阻负载的单相半波可控整流电路及波形10.3可控整流电路10.3.1单相半波可控整流电路

1.带电阻负载基本数量关系直流输出电压平均值为：晶闸管的触发角α移相范围为180。这种通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式，称为相位控制方式，简称相控方式。第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

2.带阻感负载阻感负载的特点：电感对电流变化有阻碍作用，使得流过电感的电流不能发生突变。10.3可控整流电路10.3.1单相半波可控整流电路带阻感负载的单相半波可控整流电路及波形①②③①当u2为正时，电流id从零开始增加。②当u2过零变负时，

L储存的能量保证了电流id

在回路中继续流通，

VS不关断，ud为负电压。③当电流id小于VS的维持电流时，

VS关断，ud为零。3.带阻感负载有续流二极管为避免Ud太小，在整流电路的负载两端并联续流二极管。第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.1单相半波可控整流电路电路及波形

当u2过零变负时，

VDR导通，ud为零。此时为负的u2通过VDR

向VS施加反压使其关断，

L储存的能量保证了电流id

在L-R-VDR回路中流通，

此过程通常称为续流。

ud中不再出现负的部分。第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路三种单相半波电路及波形第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路单相桥式半控整流电路电阻负载时的电路及波形10.3.2单相桥式可控整流电路1.单相桥式半控整流电路（1）电阻负载时直流输出电压的平均值为：桥式半控：VS1和VS2为可控；VD3和VD4为不可控。u2正半周时，VS1和VD4导通θ=π-αu2负半周时，VS2和VD3导通θ=π-α第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路单相桥式半控整流电路有续流二极管阻感负载时的电路及波形10.3.2单相桥式可控整流电路1.单相桥式半控整流电路（2）阻感负载时桥式半控：VS1和VS2为可控；VD3和VD4为不可控。u2正半周时，VS1和VD4导通θ=π-αu2负半周时，VS2和VD3导通θ=π-α第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路比较此全控电路

在电阻负载时的工作情况相同，与上述半控电路

：

而半控电路的结构则更简单。10.3.2单相桥式可控整流电路2.单相桥式全控整流电路（1）电阻负载时桥式全控：VS1～VS4均为可控。u2正半周时，VS1和VS4导通θ=π-αu2负半周时，VS2和VS3导通θ=π-α第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.2单相桥式可控整流电路2.单相桥式全控整流电路（2）阻感负载时桥式全控：VS1～VS4均为可控。VS1和VS4导通:θ=(π-α)+α=πVS2和VS3导通:θ=π直流输出电压的平均值为：第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路四种单相桥式电路及波形单相桥式半控整流电阻负载时电路及波形单相桥式半控整流有续流二极管阻感负载时电路及波形单相桥式全控整流阻感负载时电路及波形单相桥式全控整流电阻负载时电路及波形第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.3三相半波可控整流电路1.带电阻负载①α=0时三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路α=0时的波形idu2a=0Owt1OOuabwtuacuGudiVT1uVT1wt2wt3OOwtwtwtwtuaubuc自然换相点第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.3三相半波可控整流电路1.带电阻负载②α=30时u2wt1uabwtuacuGudiVT1uVT1wt2wt3wtwtwtwtuaubucuacOOOOOa=30°id三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路α=30时的波形第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.3三相半波可控整流电路1.带电阻负载③α=60时u2wt1wtuGudiVT1wt2wt3wtwtwtuaubucOOOOa=60°id三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路α=60时的波形三相半波可控整流电路共阴极接法阻感负载时的电路α=30时的波形第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.3三相半波可控整流电路2.带阻感负载α≤30时整流电压波形与电阻负载时相同u2wt1uabwtuacuGudiVT1uVT1wt2wt3wtwtwtwtuaubucuacOOOOOa=30°第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.3三相半波可控整流电路2.带阻感负载α=60时iauabwtuacuVT1wtwtwtwtuaubucuacOOOOOa=60°wtOibicidud三相半波可控整流电路共阴极接法阻感负载时的电路α=60时的波形第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.3三相半波可控整流电路α＝60时的波形α＝0时的波形α＝30时的波形1.带电阻

负载2.带阻感

负载10.3.4三相桥式全控整流电路第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路共阴极组——阴极连接在一起的3个晶闸管VS1，VS3，VS5共阳极组——阳极连接在一起的3个晶闸管VS4，VS6，VS2三相桥式全控整流电路原理图三相桥是应用最广泛的整流电路第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.4三相桥式全控整流电路时段IIIIIIIVVVI共阴极组中导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压udua-ub=uabua-uc=uacub-uc=ubcub-ua=ubauc-ua=ucauc-ub=ucb晶闸管及输出整流电压的情况自然换相点第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.4三相桥式全控整流电路每一时段2个晶闸管同时导通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1管，且不能为同一相器件；uG1uG2uG3uG4uG5uG6ωtωtωtωtωtωt共阴极组共阳极组6管脉冲相位依次相差60，顺序：

VS1→VS2→VS3→VS4→VS5→VS6→VS1保证同时导通的

2个晶闸管均有脉冲。第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.4三相桥式全控整流电路ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。

id波形与ud波形形状一样，根据iVS1可以得到id波形。晶闸管承受的电压波形，即晶闸管承受的最大正、反向电压与三相半波时相同。第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.4三相桥式

全控整流电路1.带电阻负载①α=0时三相桥式全控整流电路电阻负载时的电路α=0时的波形uabwtuacuVT1wtwtwtuaubucuaca=0°wt1ⅠⅡⅢⅣⅤⅥOOOOuabubcubaucaucbuabuaciVT1ud1udud2u2uacuabubcubaucaucbuabuac第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.4三相桥式

全控整流电路1.带电阻负载②α=30时1wt1a=30°OOOOwtwtwtwtuaubucuVT1iaud1udud2ⅠⅡⅢⅣⅤⅥuacuabubcubaucaucbuabuacuacuabubcubaucaucbuabuacuabuac三相桥式全控整流电路电阻负载时的电路α=30时的波形第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.4三相桥式

全控整流电路1.带电阻负载③α=60时OOOwt1a=60°wtwtwtuaubucuVT1ud1udud2ⅠⅡⅢⅣⅤⅥuacuabubcubaucaucbuabuacuabuacuacuabubcubaucaucbuabuac三相桥式全控整流电路电阻负载时的电路α=60时的波形第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.4三相桥式

全控整流电路1.带电阻负载④α=90时三相桥式全控整流电路电阻负载时的电路α=90时的波形第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.4三相桥式

全控整流电路2.带阻感负载①α=0时wtwtwtwtOOOOa=0°uaubucⅠⅡⅢⅣⅤⅥuacuabubcubaucaucbuabuacwt1iVT1ud1udu2Lud2u2id三相桥式全控整流电路阻感负载时的电路α=0时的波形第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.4三相桥式

全控整流电路2.带阻感负载②α=30时wtwtwtwtuaubucⅠⅡⅢⅣⅤⅥuacuabubcubaucaucbuabuaciawt1a=30°ud1udud2idOOOO三相桥式全控整流电路阻感负载时的电路α=30时的波形第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.3可控整流电路10.3.4三相桥式

全控整流电路2.带阻感负载③α=90时wtwtwtuaubucⅠⅡⅢⅣⅤⅥuacuabubcubaucaucbuabuacwt1a=90°ud1udud2OOOuacuabuacuVT1三相桥式全控整流电路阻感负载时的电路α=90时的波形第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.4逆变器

逆变器工作是整流器工作的逆过程，把直流电变成交流电。

逆变器分有源逆变器和无源逆变器：

有源逆变——交流侧和电网连结。有源逆变器主要用于直流电动机的可逆调速等场合。

无源逆变——交流侧不与电网联接，而直接接到负载。无源逆变器用作变频器，主要用于交流电动机变频调速系统，

为实现既可调频又能调压的目的，逆变器必须进行电压控制，控制电压可以从逆变器的外部或内部进行，改变直流输入电压是从外部进行控制，而脉宽控制和脉宽调制则是从逆变器内部进行的。

在逆变器中为了能使晶闸管关断，一般要设置专门环节进行强迫关断和换流。

第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.4逆变器

对于可控整流电路，满足一定条件就可工作于有源逆变，其电路形式未变，只是电路工作条件转变。

既工作在整流状态又工作在逆变状态，称为变流电路。

产生有源逆变的两个条件：

①有直流电动势，其极性和晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧平均电压；

②晶闸管的控制角

>

/2，使Ud为负值。

实现有源逆变，只能采用全控电路。半控桥或有续流二极管的电路，因其整流电压ud不能出现负值，也不允许直流侧出现负极性的电动势，故不能实现有源逆变。

逆变和整流的区别：控制角不同0<</2

时，电路工作在整流状态/2<<

时，电路工作在逆变状态10.4.1有源逆变电路第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.4逆变器10.4.1有源逆变电路单相全波电路的整流和逆变

/2<<

逆变状态0<</2

整流状态第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.4逆变器10.4.2无源逆变电路

㈠

基本工作原理

以单相桥式逆变电路为例tu0i0t1t2交流电直流电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。电阻负载时电流i0和电压u0的波形相同，相位也相同。阻感负载时电流i0和电压u0的波形不同，i0相位滞后于u0。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第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.4逆变器10.4.2无源逆变电路S1、S4闭合S2、S3断开负载电压u0为正S1、S4断开S2、S3闭合负载电压u0为负㈠

基本工作原理

以单相桥式逆变电路为例第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.4逆变器10.4.2无源逆变电路根据直流侧电源性质的不同分为两类㈡逆变电路的分类①电压型逆变电路

直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压ud基本没有脉动。输出电压u0波形为矩形波，输出电流i0因负载阻抗不同而不同。②电流型逆变电路

直流侧为电流源或串联大电感，直流侧电流id基本没有脉动。输出电流i0波形接近矩形波，输出电压u0波形接近正弦波。单相电压型全桥逆变电路单相电流型全桥逆变电路第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.4逆变器10.4.2无源逆变电路单相电压型全桥逆变电路三相电压型全桥逆变电路单相电压型半桥逆变电路

三种电压型逆变电路

直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压ud基本没有脉动。输出电压u0波形为矩形波，输出电流i0因负载阻抗不同而不同。㈡逆变电路的分类第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.4逆变器10.4.2无源逆变电路㈢电压型半桥逆变电路的工作原理单相电压型半桥逆变电路及其工作波形tu0tOOUmt1-Umi0V2VD1VD2VD1VD2t2t3t4t5t6V2V1V1t7Ud/2-Ud/2V1和V2栅极信号在一周期内各半周正偏、半周反偏，两者互补。V1或V2导通时，i0和u0同方向，直流侧向负载提供能量；

输出电压u0为矩形波，幅值为Um=Ud/2。VD1或VD2导通时，i0和u0反方向，电感中贮能向直流侧反馈。

VD1、VD2为续流二极管。①②①②③③④④第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.4逆变器10.4.2无源逆变电路㈣电压型全桥逆变电路的工作原理单相电压型全桥逆变电路及其工作波形⑴

一般变频调压方式

改变输出交流电压的有效值只能通过改变直流电压Ud来实现。

共四个桥臂，可看成两个半桥电路组合而成。两对桥臂交替导通180°。

输出电压和电流波形与半桥电路形状相同，而幅值高出一倍，为Um=Ud

。u0ttOOUmt1-Umi0VD1VD4VD2VD3t2t3t4t5t6V1V4t7UdV2V3V1V4V2V3VD1VD4VD2VD3-Ud第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.4逆变器10.4.2无源逆变电路㈣电压型全桥逆变电路的工作原理⑵

移相变频调压方式单相电压型全桥逆变电路及其工作波形阻感负载时，可采用移相方式来调节输出电压。OuG1u0OttOttOθθtOt1t2t3i0u0-UdUdt0i0uG2uG3uG4V3的栅极信号比V1落后θ

（0＜θ＜180°）。输出电压是正负各为θ的脉冲。改变θ就可调节输出电压。V3、V4的栅极信号分别比

V2、V1的前移180°－θ。第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.4逆变器10.4.2无源逆变电路㈣电压型全桥逆变电路的工作原理⑵

移相变频调压方式阻感负载时，可采用移相方式来调节输出电压。OuG1u0OttOttOθθtOt1t2t3i0u0-UdUdt0i0uG2uG3uG4u0ttOOUmt1-Umi0VD1VD4VD2VD3t2t3t4t5t6V1V4t7UdV2V3V1V4V2V3VD1VD4VD2VD3-Ud第十章电力电子学-晶闸管及其基本电路

10.4逆变器10.4.2无源逆变电路⑶

PWM变频调压方式PWM即脉宽调制，

就是通过对一系列脉冲的宽度进行调制，