推挽逆变器

单相逆变器的电路原理

单相逆变器的工作原理是通过功率半导体开关器件的开关作用，将直流电转化为交流电。其基本电路有推挽式、半桥式和全桥式三种，尽管结构各异，但核心原理相同。通过控制电路周期性地发送开关脉冲，驱动器件交替导通和关断，再经变压器调整电压后，输出符合要求的交流电。

1. 推挽式逆变电路由两只共负极的功率开关和一个中心抽头变压器组成，交替工作产生交流电。优点是控制简单，但效率较低，不适合高电压和感性负载。

2. 半桥式逆变电路由开关管、储能电容和耦合变压器构成，通过交替切换实现交流输出。此电路结构简单，适合高频逆变，但对电容容量要求高，成本增加。

3. 全桥式逆变器通过4只功率开关实现更稳定的交流输出，克服了推挽式不足，但需要大功率变压器。在实际应用中，小功率逆变器多采用单级变换，大功率则采用多级电路结构。

随着技术进步，新型逆变器采用高频开关技术和软开关技术，如采用20kHz以上的高频逆变，不仅提高了功率密度，还降低了体积和重量。逆变效率可达90%以上，多采用3级电路结构，先高频逆变，再升压整流，最后工频逆变为市电电压。

逆变器的输出波形有方波、阶梯波和正弦波，各有优缺点。方波逆变器简单便宜，但噪声大、效率低；阶梯波逆变器噪音低、效率高，但波形有失真，不适于精密设备；正弦波逆变器性能最好，但复杂昂贵，是光伏并网发电的理想选择。

逆变器原理

逆变器原理解析

逆变器是一种将直流电转换为交流电的设备。它主要由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成，用于将各种直流电源转换为交流电供交流负载使用，常见于不间断电源(UPS)、太阳能发电等领域。逆变桥是逆变电路的核心，通常包括半桥逆变电路、全桥逆变电路和推挽逆变电路。

半桥逆变电路中，V1和V2的栅极信号在一周期内各半周正偏、半周反偏，输出电压uo为矩形波，幅值为Um=Ud/2。工作流程包括四个阶段：当V1导通V2截止时，电流流经V1、L、R、C2；当V1截止V2截止时，电流通过L、R、C2、VD2、L，L作为能量源；当V1截止V2导通时，电流流经C1、R、L、V2，uo为负；当V1、V2再次截止时，电流流经C1、R、L、VD1、C1，L继续作为能量源。这就是半桥逆变电路的基本工作原理。

全桥逆变电路由四个开关管和四个续流二极管构成，形成两个桥臂，相当于两个半桥电路的组合。同一桥臂的两个开关器件不能同时导通，以避免Ud短路。输出电压为输入电压Ud。工作过程包括四个阶段：当V1、V4导通，V3、V4截止时，电流流经V1、R、L、V4；当V1导通，V2、V3、V4均截止时，电流流经V1、R、L、VD3、V1；当V1、V2、V3、V4均截止时，uo为0；当V1、V4截止，V2、V4导通时，电流流经V3、L、R、V2；当V2导通，V1、V3、V4截止时，电流流经V2、VD4、L、R、V2。这展示了全桥逆变电路的工作原理。

推挽逆变电路中，两个IGBT交替驱动，通过变压器耦合向负载提供矩形波交流电压。两个二极管提供反馈通道，当变压器匝比为1:1时，uo和io波形及幅值与全桥逆变电路相同。推挽逆变电路的原理与半桥逆变电路类似，其特点包括减少一半开关器件、提高电压利用率，但V1、V2承受的电压为2Ud，高于全桥电路一倍，因此在选择V1、V2管子时需注意。

逻辑控制电路负责控制各个IGBT的开关，确保得到所需的波形。逻辑电路的实现方式多种多样，具体细节在此不展开讨论。

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