逆变电路课件讲解

直流-交流变换电路（DC-AC变换电路）又称逆变电路，是应用电力电子器件将直流电转换成交流电的一种变流装置，供交流负载用电或向交流电网并网发电。随着石油、煤炭、天然气等传统能源的日益减少，新能源的开发和利用越来越受到重视，逆变器有了更广泛的应用。逆变技术可以将蓄电池、太阳能电池和燃料电池等通过新能源技术获得的电能变换成交流电，以满足对汽车电能的需求，因此逆变技术对于新能源的开发和利用起着重要的作用。资讯四直流—交流变换电路1.逆变电路概述逆变电路与整流电路相对应，把直流电变成交流电称为逆变。当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时称为有源逆变；当交流侧直接和负载连接时称为无源逆变。逆变电路的应用非常广泛，在已有的各种电源中，蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源。当需要这些电源向交流负载供电时，就需要逆变电路。它的基本作用是在电路的控制下将中间直流电路输出的直流电源转换为频率和电压都任意可调的交流电源。逆变器与逆变器框图如图5-29所示。资讯四直流—交流变换电路2.逆变电路的原理以图5-30（a）所示的单向桥式逆变器主电路（逆变电路）为例说明逆变原理。图中S1～S4是单相桥式电路4个臂上的开关，并假设S1～S4均为理想开关。当闭合S1和S4，断开S2和S3时，负载电压uo为正，当断开S1和S4，闭合S2和S3时，uo为负，其波形如图5-30（b）所示。阻感负载时，io的基波相位滞后于uo的基波，两者波形也不同，图5-31（b）给出的就是阻感负载时的io波形。如果S1～S4由实际的电力电子开关器件所组成，且辅助元件（R、L、C）也是非理想的，那么逆变过程就要复杂很多。资讯四直流—交流变换电路资讯四直流—交流变换电路图5-30单向桥式逆变器主电路与波形图图5-29逆变器与逆变器框图3.电压型逆变电路电压型逆变电路分为单相电压型逆变电路和三相电压型逆变电路。单相电压型逆变电路又分为半桥逆变电路、全桥逆变电路和带中心抽头变压器的逆变电路。1）半桥逆变电路半桥逆变电路及其波形如图5-31所示，VT1和VT2栅极信号在一周期内各半周正偏、半周反偏，两者互补，输出电压uo为矩形波，幅值为um=ud/2。资讯四直流—交流变换电路图5-31半桥逆变电路及其波形2）全桥逆变电路全桥逆变电路及其波形如图5-32所示，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，幅值高出一倍，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。资讯四直流—交流变换电路图5-32全桥逆变电路及其波形3）带中心抽头变压器的逆变电路带中心抽头变压器的逆变电路如图5-33所示。交替驱动VT1、VT2，经变压器耦合给负载加上矩形波交流电压。两个二极管的作用也是提供无功能量的反馈通道。与全桥逆变电路比较，带中心抽头变压器的逆变电路少用一半开关器件，器件承受的电压为2ud，比全桥电路高一倍，但它必须有一个变压器。资讯四直流—交流变换电路图5-33带中心抽头变压器的逆变电路4）三相桥式逆变电路三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电路，应用最广的是三相桥式逆变电路，如图5-34所示。其基本工作方式如下：每桥臂导电180°