发布时间:2024-07-12 18:40:15 人气:
单相半桥逆变电路原理是什么
单相半桥逆变电路是一种电力变换电路,它能够将直流电能转换成交流电能。其工作原理是:通过控制半桥开关输入直流电压,再通过调节半桥开关的开闭时间,使得直流电压先正向充电再反向放电,从而产生交流电压。
单相半桥逆变器包含一个半桥(即四个开关)和一个输出滤波电路。半桥是通过改变半桥开关的开闭状态来控制直流电压变换为交流电压的。
这个电路的特点是具有较高的效率和较低的电流失真。并且,由于单相半桥逆变器采用了半桥结构,因此具有较低的电感负载和较低的功率损耗。
逆变器电路原理逆变器的分类
逆变器,又称变流器、反流器,是一种可将直流电转换为交流电的器件,由逆变桥、逻辑控制、滤波电路组成,可分为半桥逆变器、全桥逆变器等。目前已广泛适用于空调、家庭影院、电脑、电视、抽油烟机、风扇、照明、录像机等设备中。接下来小编为大家介绍逆变器电路原理及逆变器的分类。
逆变器电路原理
一、主电路
从交流电网输入、直流输出的全过程,包括:
1、输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。
2、整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。
3、逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。
4、输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。
二、控制电路
一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的资料,经保护电路鉴别,提供控制电路对整机进行各种保护措施。
三、检测电路
除了提供保护电路中正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表资料。
四、辅助电源
提供所有单一电路的不同要求电源。
逆变器的分类
1、集中型逆变器:主要特点是单机功率大、最大功率跟踪(MPPT)数量少、每瓦成本低。
2、组串型逆变器:单机功率在3-60kW之间。主流机型单机功率30-40kW,单个或多个MPPT,一般为6-15kW一路MPPT。该类逆变器每瓦成本较高,主要应用于中小型电站,在全球1MW以下容量的电站中选用率超过50%。
3、微型逆变器:单机功率在1kW以下,单MPPT,应用中多为0.25-1kW一路MPPT,其优点是可以对每块或几块电池板进行独立的MPPT控制,但该类逆变器每瓦成本很高。目前在北美地区10kW以下的家庭光伏电站中有较多应用。
光伏逆变器特点
1、要求具有较高的效率
由于目前太阳能电池的价格偏高,为了最大限度的利用太阳能电池,提高系统效率,必须设法提高逆变器的效率。
2、要求具有较高的可靠性
目前光伏电站系统主要用于边远地区,许多电站无人值守和维护,这就要求逆变器有合理的电路结构,严格的元器件筛选,并要求逆变器具备各种保护功能,如:输入直流极性接反保护、交流输出短路保护、过热、过载保护等。
3、要求输入电压有较宽的适应范围
由于太阳能电池的端电压随负载和日照强度变化而变化。特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大,如12V的蓄电池,其端电压可能在10V~16V之间变化,这就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内保证正常工作。
在逆变电路中,单端式、推挽式、半桥式、全桥式电路,各有什么优缺点?
1、单端式主要优点:分反激和正激两种。反激的是在开关导通时先将能量送到电感,开关断开时再将能量送至负载;正激的是在开关导通时就把能量送至负载。
主要缺点:电源侧不连续,谐波含量大,对电源不利。
2、推挽式
主要优点:高频变压器磁芯利用率高(与单端电路相比)、电源电压利用率高(与后面要叙述的半桥电路相比)、输出功率大、两管基极均为低电平,驱动电路简单。
主要缺点:变压器绕组利用率低、对开关管的耐压要求比较高(至少是电源电压的两倍)。
3、半桥式电路
主要优点:具有一定的抗不平衡能力,对电路对称性要求不很严格;适应的功率范围较大,从几十瓦到千瓦都可以;开关管耐压要求较低;电路成本比全桥电路低等。
主要缺点:电源利用率比较低,因此半桥式变压器开关电源不适宜用于工作电压较低的场合。另外,半桥式变压器开关电源中的两个开关器件连接没有公共地,与驱动信号连接比较麻烦。半桥式开关电源会出现半导通区,损耗大。
4、全桥式电路
主要优点:与推挽结构相比,原边绕组减少了一半,开关管耐压降低一半。
主要缺点:使用的开关管数量多,且要求参数一致性好,驱动电路复杂,实现同步比较困难。这种电路结构通常使用在1KW以上超大功率开关电源电路中。
单端式电路的结构特点:
1、单端正激式:通过一只开关器件单向驱动脉冲变压器。正激:脉冲变压器的原/付边相位关系,确保在开关管导通,驱动脉冲变压器原边时,变压器付边同时对负载供电。
2、单端反激式:反激式电路与正激式电路相反,脉冲变压器的原/付边相位关系,确保当开关管导通,驱动脉冲变压器原边时,变压器付边不对负载供电,即原/付边交错通断。
推挽式电路的结构特点:
对称性结构,脉冲变压器原边是两个对称线圈,两只开关管接成对称关系,轮流通断,工作过程类似于线性放大电路中的乙类推挽功率放大器。
全桥式电路结构的特点:
由四只相同的开关管接成电桥结构驱动脉冲变压器原边。
半桥式电路的结构特点:
类似于全桥式,只是把其中的两只开关管(T3、T4)换成了两只等值大电容C1、C2。这种电路常常被用于各种非稳压输出的DC变换器,如电子荧光灯驱动电路中。
半桥逆变电路的工作原理
1、半桥逆变电路的等效电路:2、半桥逆变电路的工作原理:上图中,A、B分别为两个半桥中点,uAB是它们之间的电压,R是等效电阻,L为扼流电感,LC构成串联谐振电路,将uAB的方波输入转变为C两端的近似正弦波,完成了逆变过程。
3、典型电子日光灯电路中的应用:
图中L2、C6、RLA,就是半桥逆变电路,灯管等效电阻是由灯管电压和灯管电流决定。
左侧电路将直流电转换成方波(为了顺利起振和持续振荡,电路比较复杂),由高频变压器提供半桥中点,由C7、C8组成无源半桥中点,实现了由直流到交流的逆变。
单相半桥逆变电路为何无直流偏磁现象全桥电路中又如何防止
相对半桥逆变器而言,全桥逆变器的开关电流减小了一半,因而在大功率场合得到了广泛应用。在全桥逆变器中,为实现输入输出之间的电气隔离和得到合适的输出电压幅值,一般在输出端接有交流变压器。在全桥逆变器中,因各种不可预见的因素,会导致输出变压器存在直流分量,引起单向偏磁现象。偏磁可以说是全桥逆变器中的一种通病,只是在不同的场合严重程度不同而已。变压器的偏磁,轻则会使变压器和功率半导体模块的功耗增加,温升加剧,变压器机械噪音大(变换器开关频率或调制频率在音频范围内时),严重时还会损坏功率模块,直接威胁到系统的正常运行。
(1)是功率器件的选择,尽量选择同一批次的功率管。要留有足够的电流余量,防止电流过大。增大了散热面积,有利于降低管子的温升。
(2)适当在变压器磁路中留有气隙,使之在电路不平衡的状态下,磁通不至于饱和。
在设置气隙后,若允许将励磁电流之值增大为原边绕组的电流幅值,
(3)工作磁密不宜取得过大,保守的取。可在一定程度上有效的防止合闸时变压器出现的磁饱和现象,同时也有利于抑制偏磁现象。
什么是全桥逆变器,什么是半桥逆变器,其工作原理是什么?
逆变器是一种把直流变交流的电路结构设备,全桥和半桥是内部驱动电路的结构形式,通俗的说,全桥是由4个驱动管轮流工作于正弦波的各个波段,半桥是2个驱动管轮流工作于正弦波的各个波段,
参照整流电路比较好理解
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