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第8章 无源逆变电路及PWM控制技术 电磁炉线圈 §8.1 换流方式 逆变电路的基本原理 2. ?四种换流方式及换流关断原理、典型用例： 器件换流 电网换流 负载换流 强迫换流 4种换流方式中，器件换流只适用于全控型器件，其余三种方式主要是针对晶闸管关断而言的。 §8.2 电压型逆变电路（VSI） 电压型逆变电路的主要特点： 1.直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于恒压源。内阻抗近为0。 2.交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。 3. 各桥臂都并联有反馈（续流）二极管（与全控器件反并联构成逆导开关）。 单相半桥逆变电路 1．电路的拓扑形式（多用全控器件）。 2．开关管的控制方式、输出电压波形及输出交流电压有效值如何改变。 1)180°方波控制（两开关管互补通断），输出电压为正负对称180°方波，幅度为 ，通过改变DC侧Ud来调节输出交流电压有效值大小。 单相半桥逆变电路 单相全桥逆变电路 1. 电路的拓扑形式（由两个半桥单元组成）。 2. 移相控制方式 两个半桥各自按180°方波控制（上下两桥臂互补通断），但两半桥的控制方波相位差一定角度?（0~180°）。输出给负载的电压波形为正负对称?宽方波，幅度为 。通过改变移相角度?来调节输出交流电压有效值大小。移相范围?=0~180°。 3．固定180°移相方波控制方式 两个半桥各自按180°方波控制（上下两桥臂互补通断），两半桥的控制方波之间的相位差角固定为?=180°（对角两组开关管V1、V4和V2、V3各轮换导通180°）。输出给负载的电压波形为正负对称180°宽方波，幅度为Ud 。只能通过改变DC侧Ud来调节输出交流电压有效值大小。 三相桥式逆变电路 1．电路的拓扑形式：由三个半桥单元组成，多用全控器件，负载通常不接直流侧中性点（中线）。 2．180°导电型控制方式 1）180°导电型方波控制方式： 三半桥各自按1800方波控制（上下两桥臂互补通断），但三半桥的控制方波在相位上互差120°固定。 2）输出电压波形： 每个半桥的输出电压相对于中点而言，波形均为正负对称180°方波，幅度为 。 3)输出交流电压幅度的改变方式：只能通过改变DC侧Ud来调节输出交流电压有效值大小。 §8.3 电流型逆变电路（CSI） 1．电流型逆变电路的主要特点： (1)?直流侧串联有大电感，近似恒流，直流回路呈现高阻抗。 (2)?电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则与负载阻抗情况有关。 (3)逆变器交流侧为阻感负载提供无功功率（能量交换），直流侧电感起缓冲无功能量的作用。反馈无功能量时直流侧电流并不能反向，故不必给开关器件反并联二极管（采用单导开关）。 2．并联谐振式逆变电路（单相电流型） （1）电路拓扑形式：DC侧为电流源，4只开关器件多用快速晶闸管（KK），构成四臂电桥（单导开关）。 （2）四只SCR控制方式：桥臂VT1，4和VT2，3以1000~ 2500Hz的中频轮流触发导通，使负载上得到中频交流电。 （3）换流方式：负载换流，负载补偿电容使负载过补偿，构成LC并联谐振电路，对输出电压的频率而言，处于容性小失谐状态。 （4）输出电流、电压波形及相位关系：io近为180°正负对称方波，uo为近似正弦波（LC并联谐振对io基波阻抗很高，压降大，而对高次谐波阻抗很小，压降低，故基波电压突出）。uo比 io有一定滞后，以保证可靠地利用负载换流。 3. 三相电流型逆变电路 (1) 三相CSI的120°导电型控制方式：与三相全桥可控整流一样，VT1~6顺序触发导通，依次互差60?，且同样具有三种相位关系（60?,120?, 180?）。 (2) 输出电流、电压波形： 每相负载电流近为正负对称120?方波，三相电流互差120°（如同三相全桥可控整流一样）。 电压为近似正弦波，但叠加有换流尖峰（di/dt作用。 * 如何关断？ 换流原理 换流原理 Goback Goback 逆变原理 拓扑结构 Goback 全桥逆变 Goback 全桥逆变 三相桥 三相桥 逆变波形 Goback Goback 电流型原理 单相电流型 Goback 单相电流型