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逆变电路原理

作者:e胜博官网 发布时间:2021-02-20 23:46 点击:

  导读:整流电路主要完成交流电到直流电的转换,而逆变电路作为与其相对应的电路,主要完成直流电到交流电的转换,逆变电路是如何完成转换的呢?

  逆变电路,一种将直流电转换为交流电的转换电路,由于现实生活中存在干电池、蓄电池等多种直流电源和交流电机等多种交流负载,如果需要使用直流电源来带动交流负载运行的话,逆变电路就是必不可少的,因此逆变电路也得到了相当广泛的应用。

  逆变电路根据不同的分类标准具有不同的分类方式,其根据输出相数的不同分为单相逆变电路和多相逆变电路。

  逆变电路根据输出电能去向的不同可分为无源逆变电路和有源逆变电路,其中,无源逆变电路将电能输送至用电设备,而有源逆变电路将电能输送至公共交流电网。

  逆变电路根据电流波形的不同可分为正弦波逆变电路和非正弦波逆变电路,顾名思义,正弦波逆变电路的电流波形为正弦波,其工作频率较高且开关损耗较小,正弦波逆变电路之外的逆变电路即为非正弦波逆变电路,其工作频率较低且开关损耗较大。

  逆变电路根据主电路器件的不同可分为全控型逆变电路和半控型逆变电路,其中,全控型逆变电路由全控型器件构成,可完成自动断开的功能,而半控型逆变电路由普通晶闸管等半控型器件构成,不具有自动断开的能力。

  逆变电路一般有四种换流方式可供选择,其中,器件换流指的是利用全控型器件自关断的能力进行换流,主要用于全控型逆变电路;电网换流指的是电网提供换流电压,只要在待换流器件上添加负的电网电压即可;负载换流指的是负载提供换流电压,仅在负载为容性负载前提下可完成负载换流;强迫换流指的是设置附加换流电路,给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压以完成换流。

  本文我们仅以桥式逆变电路为例来讲解逆变电路直流电转换为交流电的过程。桥式逆变电路的原理图如下所示,Uin为其输入电压信号,U0为其输出电压信号,当VT1和VT4处于导通状态,而VT2和VT3处于截断状态时,U0=Uin,而当VT2和VT3处于导通状态,而VT1和VT4处于截断状态时,U0=-Uin。因此当桥中各臂以一定的频率f进行开关状态转换时,U0为以Uin为振幅的交变方波,且其基波可表示为把幅值为Uin的矩形波Uo展开成傅立叶级数得:U0=4Uin/ (sinwt+1/3 sin3wt+1/5 sin5wt+...),因此,可通过对频率f的控制来达到直流波转换为交流波的目的。

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