电力电子技术直流交流变换技术.ppt

第6章 DC-AC变换技术;概念;分类1：有源逆变与无源逆变;分类2：电压型逆变器与电流型逆变器;两图有何区别?;分类4：半桥与桥式;负载的分类;逆变与整流;§6.2　方波逆变器;工作原理（阻性负载时）;数量关系;感性负载时如何工作？;2、单相全桥逆变电路 ;工作原理（阻性负载时）;数量关系;工作原理（感性负载时）;受限双极性控制方式;受限双极性控制方式(感性负载）;双极性控制与受限双极性控制的区别;移相控制方式;三相逆变器电路可以由三个单相逆变器组成，通常三相逆变电路采用三相桥式电路，三??桥式电路如图所示。每个桥臂（Red leg，Yellow leg，Blue leg）相互延迟1200。;当G点和N点不连接时，180O导电型工作过程，负载为阻性。 6个功率管的驱动信号如图所示，三个单相逆变器的激励脉冲之间彼此相差1200，每个管子都导通180O，以便获得三相平衡（基波）的输出。任何时刻都有3个管子导通，其导通顺序为5、6、1；6、1、2；1、2、3；2、3、4；3、4、5；4、5、6；5、6、1….；每组管子导通60度。;6个状态的等效电路如图所示;可以求出6个状态时三相输出电压： ;由上式画出三相输出相电压波形，如图所示，可见波形每个周期由六个阶梯组成，因此又称为六阶梯波。我们称 、 、 为逆变器相电压； 、 、 为逆变器线电压。;120O导电型（当G点和N点不连接）;;高频逆变感应加热技术;高频逆变感应加热技术;电路原理（如何产生交变磁场）;3傅立叶级数、方波逆变器输出谐波 在实际问题中，除了正弦函数外，还会遇到许多非正弦的周期函数，为了研究非正弦的周期函数，将周期函数展开成由三角函数组成的级数。;方波的各次谐波;如何去除谐波？;§6.3脉冲宽度调制（PWM）;PWM波形生成原理 在采样控制理论中，有一个重要结论：冲量相等而形状不同的脉冲，加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量，即是指窄脉冲的面积。这里所说的效果相同，是指环节的输出响应波形基本相同。如果将其输出波形用傅氏变换分析，其中低频特性基本相同，仅在高频段略有差异。 ;如图中所示的三个面积相等但形状不同的窄脉冲，当他们分别加在惯性上环节上时，输出基本相同，并且，脉冲宽度越窄，其输出的差异越小。;原理： 1）将正弦波n等分，将正弦波用宽度相同，幅度不同的一系列方波脉冲来拟合。;把所希望的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过对载波的调制得到所期望的PWM波形。 通常采用等腰三角波作为载波，因为等腰三角波上下宽度与高度呈线性关系且左右对称，当它与任何一个平缓变化的调制信号波相交时，在交点时刻就可以得到宽度正比于调制信号波幅度的脉冲。下图为调制波、载波和SPWM波的关系图形。 ;单极性PWM调制 载波（三角波）在调制波半个周期内只在一个方向变化，所得到的PWM波形也只在一个方向变化的控制方式称为单极性PWM控制方式。;双极性PWM调制 在双极性控制方式中，载波（三角波）在调制波半个周期内是在正负两个方向变化，所得到的PWM波形也正负两个在方向变化。;SPWM生成方法 1）自然采样法;PWM产生电路及控制原理（自然采样法） 单极性PWM调制 ;简单的电压比较电路;Ur：信号波（正弦波） Uc：载波（三角波） ;控制方法;在信号波Ur的负半周期Q3保持导通，Q1保持关断，然后： 当UrUc时，Q4导通，Q2关断则此时Vab=0 当UrUc时，Q4关断，Q2导通则此时Vab=-Vin;双极性PWM调制 产生电路不变 该使用何种控制方式？;控制方法 在Ur正半周期：当UrUc时， Q1与Q4通， Q2与Q3断 此时Vab=Vin 当UrUc时， Q1与Q4断， Q2与Q3通 此时Vab=-Vin 在Ur负半周期：;三相桥逆变的PWM控制;二重单相电压型逆变电路：;二重单相电压型逆变电路： 由两个单相全桥逆变电路组成，输出通过变压器T1和T2串联起来。 输出波形：两个单相的输出电压u1和u2均是180°矩形波。;无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？ 电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？ 三相电压型逆变电路基本电路的工作方式是（ ）导电方式，输出的交流电压波形为（ ），相电压宽度为（ ），幅值(max)为（ ）。 单极性和双极性PWM调制有什么区别？ 试解释下图电路的作用及工作原理。;带中心抽头变压器的逆变电路;