第六章电力电子技术(DCAC).ppt

现代电力电子技术 第六章 DC/AC变换 6.1 逆变电路的分类和控制方式 6.1.1 逆变电路的分类 按直流电源的性质分类: 电压型逆变电路 电流型逆变电路 按逆变电路输出交流电的相数分类: 单相逆变电路 三相逆变电路 多相逆变电路 按负载以及能量传递情况分类: 无源逆变器 有源逆变器 按逆变器输出电平的数目分类: 两电平逆变电路 三电平逆变电路 多电平逆变电路 按逆变器输出交流电的频率分类: 工频逆变（50HZ~60HZ） 中频逆变（几百赫兹至十几千赫兹） 高频逆变（十几千赫兹至十几兆赫兹） 6.1.2 逆变电路的控制方式 1、对器件进行180°或120°导通控制，使 逆变器输出波形为方波或阶梯波，这种 方式对器件的工作频率要求较低。 ——要求开关器件动作慢。 2、采用斩波控制，这种方式可以减少输出波 形的谐波 ，使输出波形更接近理想波形。 ——要求开关器件动作快。 6.2 电压型逆变电路 6.2.1 单相电压型逆变电路 1、单相半桥式逆变电路 某弧焊逆变电源主电路 单相全波可控整流电路和单相半桥式逆变电路 单相全波可控整流电路 单相半桥式 逆变电路 单相半桥式逆变电路及其波形图 等效电路及其波形图 0 ~ t 2区间： VT1正偏（上桥臂通），VT2反偏（下桥 臂关断），负载电压uo = uAN = Ud/2。 0～t1区间： io与uo方向相反， 电流通路为： N→R→L→VD1→C1(+),L放能。 t1~t2区间： io流向变为从右向左，VT1通， VD1断。电流流通路径为： C1(+)→VT1→L→R→N，L储能。 t2~t4区间： VT1反偏（上桥臂断），VT2正偏（下桥 臂通），负载电压uo =uAN =－Ud/2。 t2~t3区间： io＞0，负载电感放能，故VD2 导通，VT2关断， io减小，电流流通路径为： C2(-)→VD2→L→R→N t3~t4区间：L储能释放完毕，VD2关断， VT2开始导通，电感反向充电，io反向增加。 电流流通路径为： C2(+) →R →L → VT2 → C2(-) 2、单相全桥式逆变电路 固定脉冲控制方式 VT1、VT4驱动信号同相，VT2、VT3驱动信号 同相，而VT1、VT4和VT2、VT3的驱动信号互补， 逆变器输出的交流电压和电流波形与半桥式逆变器 基本相同，区别是全桥式逆变器导通器件为对角桥 臂开关器件成对导通，因而负载输出电压幅值为直 流电压值，是半桥电路的2倍。 固定脉冲控制方式的交流输出电压仍为正负电 压各为180°的方波，输出电压有效值的调节只能 靠改变直流侧电压Ud完成，由于直流侧并联有大电 容，影响了调节的快速性。 等效电路及其波形图 移相控制方式 对成对导通的两组开关器件（对角开关 器件为一组）的驱动信号不再按相差控制， 而是移动一定角度，使输出电压波形的宽度 发生变化，从而实现调节输出电压的目的。 VT1、VT4和VT3、VT2的驱动信号互补， 但VT1与VT4、 VT2与 VT3的驱动信号错开δ 角。 0~t1区间： K1、K4通， K2、K3断， io﹤0 t1~ t2区间： K1、K4通， K2、K3断， io﹥0 t2~ t3区间： K1、K2通， K3、K4断， io﹥0 t3~ t4区间： K2、K3通， K1、K4断