逆變電路課件講解

直流-交流變換電路（DC-AC變換電路）又稱逆變電路，是應(yīng)用電力電子器件將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的一種變流裝置，供交流負(fù)載用電或向交流電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電。隨著石油、煤炭、天然氣等傳統(tǒng)能源的日益減少，新能源的開發(fā)和利用越來越受到重視，逆變器有了更廣泛的應(yīng)用。逆變技術(shù)可以將蓄電池、太陽能電池和燃料電池等通過新能源技術(shù)獲得的電能變換成交流電，以滿足對(duì)汽車電能的需求，因此逆變技術(shù)對(duì)于新能源的開發(fā)和利用起著重要的作用。資訊四直流—交流變換電路1.逆變電路概述逆變電路與整流電路相對(duì)應(yīng)，把直流電變成交流電稱為逆變。當(dāng)交流側(cè)接在電網(wǎng)上，即交流側(cè)接有電源時(shí)稱為有源逆變；當(dāng)交流側(cè)直接和負(fù)載連接時(shí)稱為無源逆變。逆變電路的應(yīng)用非常廣泛，在已有的各種電源中，蓄電池、干電池、太陽能電池等都是直流電源。當(dāng)需要這些電源向交流負(fù)載供電時(shí)，就需要逆變電路。它的基本作用是在電路的控制下將中間直流電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換為頻率和電壓都任意可調(diào)的交流電源。逆變器與逆變器框圖如圖5-29所示。資訊四直流—交流變換電路2.逆變電路的原理以圖5-30（a）所示的單向橋式逆變器主電路（逆變電路）為例說明逆變?cè)?。圖中S1～S4是單相橋式電路4個(gè)臂上的開關(guān)，并假設(shè)S1～S4均為理想開關(guān)。當(dāng)閉合S1和S4，斷開S2和S3時(shí)，負(fù)載電壓uo為正，當(dāng)斷開S1和S4，閉合S2和S3時(shí)，uo為負(fù)，其波形如圖5-30（b）所示。阻感負(fù)載時(shí)，io的基波相位滯后于uo的基波，兩者波形也不同，圖5-31（b）給出的就是阻感負(fù)載時(shí)的io波形。如果S1～S4由實(shí)際的電力電子開關(guān)器件所組成，且輔助元件（R、L、C）也是非理想的，那么逆變過程就要復(fù)雜很多。資訊四直流—交流變換電路資訊四直流—交流變換電路圖5-30單向橋式逆變器主電路與波形圖圖5-29逆變器與逆變器框圖3.電壓型逆變電路電壓型逆變電路分為單相電壓型逆變電路和三相電壓型逆變電路。單相電壓型逆變電路又分為半橋逆變電路、全橋逆變電路和帶中心抽頭變壓器的逆變電路。1）半橋逆變電路半橋逆變電路及其波形如圖5-31所示，VT1和VT2柵極信號(hào)在一周期內(nèi)各半周正偏、半周反偏，兩者互補(bǔ)，輸出電壓uo為矩形波，幅值為um=ud/2。資訊四直流—交流變換電路圖5-31半橋逆變電路及其波形2）全橋逆變電路全橋逆變電路及其波形如圖5-32所示，共四個(gè)橋臂，可看成兩個(gè)半橋電路組合而成。兩對(duì)橋臂交替導(dǎo)通180°，輸出電壓和電流波形與半橋電路形狀相同，幅值高出一倍，改變輸出交流電壓的有效值只能通過改變直流電壓ud來實(shí)現(xiàn)。資訊四直流—交流變換電路圖5-32全橋逆變電路及其波形3）帶中心抽頭變壓器的逆變電路帶中心抽頭變壓器的逆變電路如圖5-33所示。交替驅(qū)動(dòng)VT1、VT2，經(jīng)變壓器耦合給負(fù)載加上矩形波交流電壓。兩個(gè)二極管的作用也是提供無功能量的反饋通道。與全橋逆變電路比較，帶中心抽頭變壓器的逆變電路少用一半開關(guān)器件，器件承受的電壓為2ud，比全橋電路高一倍，但它必須有一個(gè)變壓器。資訊四直流—交流變換電路圖5-33帶中心抽頭變壓器的逆變電路4）三相橋式逆變電路三個(gè)單相逆變電路可組合成一個(gè)三相逆變電路，應(yīng)用最廣的是三相橋式逆變電路，如圖5-34所示。其基本工作方式如下：每橋臂導(dǎo)電180°