逆变器单相全桥电路

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。

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。

什么是电压型逆变器？

       电压型逆变器:

       电压型逆变电路是指由电压型直流电源供电的逆变电路。它的直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源，直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。电压型逆变电路主要应用于各种直流电源。

       电压型逆变电路种类:

       1、单相电压型逆变电路:

       （1）单相半桥电压型逆变电路:

       优点：简单，使用器件少;

       缺点：交流电压幅值Ud/2，直流侧需两电容器串联，要控制两者电压均衡;

       （2）单相全桥电压型逆变电路，由两个半桥电路的组合，是单相逆变电路中应用最多

       的。

       （3）带中心抽头变压器的逆变电路

       2、三相电压型逆变电路:

       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。

       电压型逆变电路特点:

       (1)直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动；

       (2)输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；

       (3)阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管

逆变器工作原理 看看这专业的解释

       逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。下面让我们来深入的了解逆变器工作原理。

一、逆变器工作原理

       1、全控型逆变器工作原理：为通常使用的单相输出的全桥逆变主电路，交流元件采用IGBT管Q11、Q12、Q13、Q14。并由PWM脉宽调制控制IGBT管的导通或截止。

       当逆变器电路接上直流电源后，先由Q11、Q14导通，Q1、Q13截止，则电流由直流电源正极输出，经Q11、L或感、变压器初级线圈图1-2，到Q14回到电源负极。当Q11、Q14截止后，Q12、Q13导通，电流从电源正极经Q13、变压器初级线圈2-1电感到Q12回到电源负极。此时，在变压器初级线圈上，已形成正负交变方波，利用高频PWM控制，两对IGBT管交替重复，在变压器上产生交流电压。由于LC交流滤波器作用，使输出端形成正弦波交流电压。

       当Q11、Q14关断时，为了释放储存能量，在IGBT处并联二级管D11、D12，使能量返回到直流电源中去。

       2、半控型逆变器工作原理：半控型逆变器采用晶闸管元件。改进型并联逆变器的主电路如图4所示。图中，Th1、Th2为交替工作的晶闸管，设Th1先触发导通，则电流通过变压器流经Th1，同时由于变压器的感应作用，换向电容器C被充电到大的2倍的电源电压。按着Th2被触发导通，因Th2的阳极加反向偏压，Th1截止，返回阻断状态。这样，Th1与Th2换流，然后电容器C又反极性充电。如此交替触发晶闸管，电流交替流向变压器的初级，在变压器的次级得到交流电。

       在电路中，电感L可以限制换向电容C的放电电流，延长放电时间，保证电路关断时间大于晶闸管的关断时间，而不需容量很大的电容器。D1和D2是2只反馈二极管，可将电感L中的能量释放，将换向剩余的能量送回电源，完成能量的反馈作用。

二、逆变器分类详解

       1、按逆变器输出交流电能的频率分，可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为50～60Hz的逆变器;中频逆变器的频率一般为400Hz到十几kHz;高频逆变器的频率一般为十几kHz到MHz。

       2、按逆变器输出的相数分，可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。

       3、按照逆变器输出电能的去向分，可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器，称为有源逆变器;凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。

       4、按逆变器主电路的形式分，可分为单端式逆变器，推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。

       5、按逆变器主开关器件的类型分，可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆变器和“全控制”逆变器两大类。前者，不具备自关断能力，元器件在导通后即失去控制作用，故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类;后者，则具有自关断能力，即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制，故称之为“全控型”，电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管(IGBT)等均属于这一类。

       6、按直流电源分，可分为电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器(CSI)。前者，直流电压近于恒定，输出电压为交变方波;后者，直流电流近于恒定，输也电流为交变方波。

       7、按逆变器输出电压或电流的波形分，可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。

       8、按逆变器控制方式分，可分为调频式(PFM)逆变器和调脉宽式(PWM)逆变器。

       9、按逆变器开关电路工作方式分，可分为谐振式逆变器，定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。

       10、按逆变器换流方式分，可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。

以上对逆变器工作原理及分类进行了详解，希望对你的理解能有帮助。更多请持续关注土巴兔装修网。

全桥逆变电路的工作原理

       1、工作原理：如右图所示单相桥式逆变电路工作原理开关T1、T4闭合，T2、T3断开:u0=Ud; 开关T1、T4断开，T2、T3闭合:u0=- Ud; 当以频率fS交替切换开关T1、T4和 T2 、T3 时 ， 则 在 负载电 阻 R上 获 得交变电压波形(正负交替的方波)，其周期 Ts=1/fS，这样，就将直流电压E变成了 交流电压uo。uo含有各次谐波，如果想 得到正弦波电压，则可通过滤波器滤波 获得。主电路开关T1~T4，它实际是各种半导体开关器件的 一种理想模型。逆变电路中常用的开关器件有快速晶闸管、可关断晶闸管(GTO)、功率晶体管(GTR)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅晶体管(IGBT)。

       2、在实际运用中，开关器件存在损耗:导通损耗(conduction losses) 和换相损耗(commutation losses) 和门极损耗(gate losses)。其中门极损耗极小可忽略不计，而导通损耗和换相损耗随着开关频率的增加而增加。

逆变器分类有哪几种

       (1)按逆变器输出交流的频率，可分为工频逆变、中频逆变和高频逆变。工频变换逆变电源使采用工频变压器实现输入输出之间的电气隔离。这种逆变器结构简单、工作可靠，但这种逆变器体积大，笨重、噪声大，效率方面也有待提高。随着对电源性能要求的日益提高，传统的工频变换逆变电源逐渐难以适应轻量化、高功率密度、高可靠性的要求。高频变换是采用高频变换技术，它的优点是体积小、重量轻、噪音小、效率高。

       (2)按逆变器输出的相数，可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。

       (3)按逆变器的主电路形式，可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式等。

       (4)按逆变器主开关器件的类型，可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应管逆变器、IGBT逆变器，等。

       (5)按输出的稳定参量，可分为电压型逆变器和电流型逆变器。

       (6)按控制方式，可分为移项控制方式和PWM控制方式。移项控制的原理是，全桥变换电路每一个桥臂的两个开关互补导通，两个桥臂的开关导通之间相差一个相位，通过调节移相角的大小，来调节输出电压脉冲的宽度，达到调节输出电压的目的。

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