H橋及其衍生拓撲相關(guān)知識總結(jié)

1、H橋及其衍生拓撲相關(guān)知識總結(jié)電路拓撲開關(guān)工作方式優(yōu)點缺點全橋雙極性調(diào)制四個開關(guān)全部工作在高頻，S1、S3同時通斷，S2、S4同時通斷。VPE只含工頻成分，不含開關(guān)高頻成分，降低了漏電流和EMI。1.輸出電流的紋波頻率為開關(guān)頻率，對濾波要求高；2.輸出電壓變化是雙極性的，導(dǎo)致了較高的損耗；3.由于L1(2與CPV之間的無功功率交換，導(dǎo)致效率降低，只有96.5%。單極性調(diào)制四個開關(guān)全部工作在高頻，電網(wǎng)正半周期時，S4始終導(dǎo)通，S1、S2以開關(guān)頻率調(diào)制，電網(wǎng)負半周期時，S2始終導(dǎo)通，S3、S4以開關(guān)頻率調(diào)制。1.輸出電流中紋波為2倍開關(guān)頻率，降低了對濾波的要求；2.輸出電壓是單極性變化的（ 0 +V

2、PV 0 VPV 0 ），損耗較?。?.在輸出為零電壓時，由于減小了損耗，使得效率高達98%。1.VPE包含開關(guān)高頻成分，產(chǎn)生較高的漏電流和EMI；2. VPE中含有高頻分量而不適用于無變壓器的光伏系統(tǒng)中。混合調(diào)制開關(guān)S1、S2工作在高頻、S3、S4工作在工頻電網(wǎng)正半周期時，S4始終導(dǎo)通， S2、S3始終關(guān)斷，S1以開關(guān)頻率調(diào)制，電網(wǎng)負半周期時，S3始終導(dǎo)通， S1、S4始終關(guān)斷，S2以開關(guān)頻率調(diào)制。1.輸出電壓是單極性變化的（ 0 +VPV 0 VPV 0 ），損耗較??；2. 在輸出零電壓期間，L1(2與CPV之間的不存在無功功率交換，減小了損耗；3.一個橋臂工作在低頻，減小了損耗。1.只能

3、工作于雙象限；2.輸出電流的紋波頻率為開關(guān)頻率，對濾波要求高；3. VPE以工頻成方波變化，產(chǎn)生較高的漏電流和EMI。H5S1、S3在電網(wǎng)電流的正負半周各自導(dǎo)通，S4、S5在電網(wǎng)正半周期以開關(guān)頻率調(diào)制，S2、S5在電網(wǎng)負半周期以開關(guān)頻率調(diào)制。1.輸出電壓是單極性變化的（ 0 +VPV 0 VPV 0 ），損耗較?。?. 在輸出零電壓期間，L1(2與CPV之間的不存在無功功率交換，減小了損耗；3.一個橋臂工作在低頻，減小了開關(guān)損耗；4. VPE只含工頻成分，不含開關(guān)高頻成分，降低了漏電流和EMI。1.額外增加一個開關(guān)；2.三個開關(guān)同時工作，產(chǎn)生的損耗較大，但不影響整體的效率。HERICS1、S4

4、和S2、S3工作在高頻，S5、S6工作在工頻。電網(wǎng)正半周期，S1、S4工作在高頻，同時開通和關(guān)斷，S2、S3始終關(guān)斷，S5導(dǎo)通，S6關(guān)斷。電網(wǎng)負半周期，S2、S3工作在高頻，同時開通和關(guān)斷，S1、S4始終關(guān)斷，S6導(dǎo)通，S5關(guān)斷。1.輸出電壓是單極性變化的（ 0 +VPV 0 VPV 0 ），損耗較??；2. 在輸出零電壓期間，L1(2與CPV之間的不存在無功功率交換，減小了損耗；3.VPE只含工頻成分，不含開關(guān)高頻成分，降低了漏電流和EMI。多了兩個額外的開關(guān)。REFU當(dāng)不需要升壓時，S1,S2工作于高頻；當(dāng)需要升壓時S3，S4工作于高頻；S+,S-工作于工頻1.輸出電壓是單極性變化的（ 0

5、+VPV 0 VPV 0 ），損耗較?。?. 在輸出零電壓期間，L1(2與CPV之間的不存在無功功率交換，減小了損耗；3.VPE只含工頻成分，不含開關(guān)高頻成分，降低了漏電流和EMI。1.需要兩個直流電壓；2.增加了兩個開關(guān)（工作于工頻，損耗?。?。H6S1S4工作在電網(wǎng)頻率，而S5、S6以開關(guān)頻率工作，電網(wǎng)正半周期時，S1、S4始終導(dǎo)通，S5、S6以開關(guān)頻率調(diào)制，電網(wǎng)負半周期時，S2、S3始終導(dǎo)通，S5、S6以開關(guān)頻率調(diào)制。1.輸出電壓是單極性變化的（ 0 +VPV 0 VPV 0 ），損耗較小；2.旁路開關(guān)承受電壓是直流電壓的一半3. 在輸出零電壓期間，L1(2與CPV之間的不存在無功功率交換

6、，減小了損耗；4.VPE只含工頻成分，不含開關(guān)高頻成分，降低了漏電流和EMI。1.增加兩個開關(guān)和兩個二極管；2.有四個開關(guān)同時工作，增加了開關(guān)損耗，但不影響整體的高效率。FB-ZVRS1、S4和S2、S3工作在高頻；S5也工作在高頻；電網(wǎng)正半周期，S1、S4工作在高頻，同時開通和關(guān)斷，S2、S3始終關(guān)斷，S5工作在高頻，并與S1、S4互補導(dǎo)通；電網(wǎng)負半周期，S2、S3工作在高頻，同時開通和關(guān)斷，S1、S4始終關(guān)斷，S5工作在高頻，并與S2、S3互補導(dǎo)通；1.輸出電壓是單極性變化的（ 0 +VPV 0 VPV 0 ），損耗較??；2. 在輸出零電壓期間，L1(2與CPV之間的不存在無功功率交換，減

7、小了損耗；3.一個橋臂工作在低頻，減小了開關(guān)損耗；4. VPE只含工頻成分，不含開關(guān)高頻成分，降低了漏電流和EMI。5.在任何功率因數(shù)下都能工作。1.增加了一個開關(guān)和四個二極管；2.在死區(qū)時間鉗位時，由于輸出電壓是雙極性的，增加了損耗。存在的問題1. 詳細分析各個電路工作過程，找出單極性變化是如何實現(xiàn)的（零電壓如何產(chǎn)生）？2. 為什么要實現(xiàn)單極性變化（單極性變化為什么使損耗減??？單極性與雙極性的優(yōu)缺點）？3. VPE是如何產(chǎn)生的？對漏電流和EMI有何影響？4. 對各個電路進行共模分析，找出各個電路抑制共模電流（漏電流）的方法。對其使用的方法進行歸納，找到抑制漏電流的常用拓撲的共同點5. 為什么

8、在輸出零電壓期間，L1(2)與CPV之間的不存在無功功率交換？6. 工作在低頻的橋臂，開關(guān)損耗小的原因？7. 通過仿真，找到輸出電流紋波頻率與開關(guān)頻率的關(guān)系，其頻率的高低對濾波的要求有何影響？8. 什么是四象限運行？為什么采用混合調(diào)制的H橋只能工作在雙象限？其他拓撲是否能實現(xiàn)四象限運行？9. 為什么FB-ZVR在死區(qū)時間鉗位時輸出電壓是雙極性的？10. 為什么FB-ZVR在任何功率因數(shù)下都可以運行？11. （請繼續(xù)添加）開關(guān)S1的波形開關(guān)S2的波形開關(guān)S3的波形開關(guān)S4的波形載波與調(diào)制波雙極性調(diào)制開關(guān)波形開關(guān)S4的波形開關(guān)S3、S4載波與調(diào)制波開關(guān)S3的波形開關(guān)S2的波形開關(guān)S1的波形開關(guān)S1、S2載波與調(diào)制波單極性開關(guān)波形開關(guān)S1的波形開關(guān)S2的波形開關(guān)S3的波形開關(guān)S4的波形S1的載波與調(diào)制波S2的載波與調(diào)制波混合調(diào)制開關(guān)波形開關(guān)S1的波形開關(guān)S2的波形開關(guān)S3的波形開關(guān)S4的波形開關(guān)S5的波形載波與調(diào)制波H5橋開關(guān)波形開關(guān)S5和S6的波形開關(guān)S4的波形開關(guān)S3的波形開關(guān)S2的波形開關(guān)S1的波形載波與調(diào)制波H6橋開關(guān)