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第4章 无源逆变电路 第4章 无源逆变电路 4.1 概述 4.1 概述 4.1.2 换流方式 1. 器件换流 3. 负载换流 4. 强迫换流（电容换流） 第5章 无源逆变电路 5.2 电压型逆变电路 5.2 电压型逆变电路 5.2.1 单相半桥型逆变电路 5.2 电压型逆变电路 5.2.2 单相全桥型逆变电路 5.2 电压型逆变电路 5.2.3 三相电压型逆变电路 第5章 无源逆变电路 4.3. 电流型逆变电路 第5章 无源逆变电路 5.4 谐振型逆变电路 当负载与换流电容器构成RLC电路且满足谐振条件时， 称这类逆变器为谐振型逆变电路。 构成谐振电路的结构不同，可以分为串联式谐振逆变和并联式谐振逆变两种。 主要特点： (1)逆变电路输出波形为方波电压或方波电流。 (2)将逆变频率调谐在负载谐振频率附近，可获得正弦的输出电流或电压，无需通过低通滤波器来消除低次谐波。 (3)因为利用负载的谐振特点，电路中的元件要承受较大的峰值电流和电压。由于可以利用负载谐振特性换流，可以实现软开关换流，这是谐振式逆变器的一大特点。 5.4 谐振型逆变电路 5.4.1 电压型串联谐振式逆变电路 5.4.2 电流型并联谐振式逆变电路 5.4.1 电压型串联谐振式逆变电路 通常对功率因数较低的感性负载都采用串联电容的方式进行功率因数补偿，从而构成了负载换流串联式谐振逆变器。 电路分析可知，发生谐振时，电感和电容阻抗互相抵消，即电路阻抗为纯阻性质。 ffo,此时谐振过程电流断续 。这时各管的导通情况和电路内电流、电压的主要波形,晶闸管及负载两端的电压,逆变器的传输功率如图所示 。 f fo ，为了提高输出功率，必须充分利用电力半导体器件的能力，消灭电流断续区间，尽量缩减能量回馈电源的时间。提高晶闸管的触发频率，使它的触发频率高于负载电路的固有振荡频率 。 如图所示。电流连续时，由于从负载把能量送回直流电源的时间(t1～t3)减小了(在晶闸管关断时间允许的情况下尽量短)，每一个周期内负载得到能量将增加，逆变器输出功率和电流都上升很快。这就像连续给钟摆施加顺方向的推动力，它的振幅就会越来越大。直到负载电阻上功率消耗增加到与直流电源输入的功率相等，达到平衡。 5.4.2 电流型并联谐振式逆变电路 1) 电路原理 实际工作过程中，感应线圈参数随时间变化，必须使工作频率适应负载的变化而自动调整，这种控制方式称为自励方式。 固定工作频率的控制方式称为他励方式。 自励方式存在起动问题，解决方法： 先用他励方式，系统开始工作后再转入自励方式。 附加预充电起动电路。 单相桥式电流型 （并联谐振式）逆变电路 由四个桥臂构成，每个桥臂的晶闸管各串联一个电抗器，用来限制晶闸管开通时的di/dt。 工作方式为负载换相。 电容C和L 、R构成并联谐振电路。 输出电流波形接近矩形波 t O t O t O t O t O t O t O t O u G1,4 u G2,3 i T i o I d t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t f u o t g u AB t d t b I d i VT 1,4 i VT 2,3 u VT 2,3 u VT 1,4 一个周期内有两个导通阶段和两个换流阶段。 t t O O ON u o U m - U m i o t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 V 1 V 2 V 1 V 2 VD 1 VD 2 VD 1 VD 2 单相半桥电压型逆变电路工作波形 电压型全桥逆变电路输出电压uo的波形和半桥电路的波形uo形状相同，也是矩型波，但幅值高出一倍，Um=Ud 输出电流io波形和半桥电路的io形状相同，幅值增加一倍 VD1 、V1、VD2、V2相继导通的区间，分别对应VD1和VD4、V1和V4、VD2和VD3、V2和V3相继导通的区间 + - C R L Ud V1 V2 V3 V4 VD1 VD2 VD3 VD4 uo io 全桥逆变电路是单相逆变电路中应用最多的， 对电压波形进行定量分析将幅值为Uo的矩形波 uo展开成傅里叶级数，得 其中基波幅值Uo1m和基波有效值Uo1分别为 上述公式对半桥逆变电路也适用，将式中的ud换成Ud /2 uo为正负电压各为180°的脉冲时，要改变输出电压有效值只能通过改变输出直流电压Ud来实现 采用移相方式调节逆变电路的输出电压 实际就是调节输出电压脉冲的宽度 移相调压 各IGBT栅极信号为180°正偏，180°反偏，且V1和V2栅极信号互补，V3和V4栅极信号互补 V3的基极信号不是比V1落后180°，而是只落后q ( 0 q 180°) V3、V4的栅