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DCAC变换电路NEWENERGYVEHICLES课件.pptx

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DC-AC变换电路

NEWENERGYVEHICLES

通常集成在新能源汽车的电机控制器中,是应用电力电子器件将直流电转换成交流电的一种变流装置。

逆变器

逆变电路与前面讲的整流电路相对应,也就是整流电路的逆过程。

把交流侧接在电网上,即交流侧接有电源时

把交流侧直接和负载链接

在已有的各种电源中,蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源,当需要这些电源向交流负载供电时,就需要逆变电路。

交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等,其电路的核心部分都是逆变电路。

是在电路的控制下,将直流电路输出的直流电源,转换为频率和电压都任意可调的交流电源。

当S1、S4闭合,S2、S3断开时,负载电压Uo为正。

当S1、S4断开,S2、S3闭合时,Uo为负。

S1~S4是单相桥式电路4个臂上的开关

就把直流电变成了交流电。

改变两组开关切换频率,就可改变输出交流电频率。

逆变电路的换相方式、又是怎样的?

什么是换相?

电路在工作过程中,电流从一个支路,向另个支路转移的过程称为换相,换相呢、也常称为换流,在换相过程中,有的支路要从通态转移到断态,有的支路呢、要从断态转移到通态。

就是绝缘栅双极晶体管,可以通过其栅射电压,来控制IGBT的开通和关断。

只能通过门极控制开通,而不能控制其关断。

IGBT

如晶闸管

利用全控型器件、像IGBT的自关断能力进行换相。

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器件换相

电网换相

负载换相

强迫换相

由负载提供换相电压。凡是负载电流的相位超前于负载电压的场合,都可以实现负载换相。那么当负载为电容性负载时,即可实现负载换相。另外,当负载为同步电动机时,由于可以控制励磁电流使负载呈现为容性,因而也可以实现负载换相。

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器件换相

电网换相

负载换相

强迫换相

需要设置附加的换相电路,给晶闸管强迫施加反向电压或反向电流将其关断,进而实现换相。

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器件换相

电网换相

负载换相

强迫换相

自换相

采用自换相方式的逆变电路叫做自换相逆变电路。

外部换相

采用外部换相方式的逆变电路叫做外部换相逆变电路。

按输出电能的去向分可分为有源逆变电路和无源逆变电路。前者输出的电能返回公共交流电网,后者输出的电能直接输向用电设备。

按电流波形分可分为正弦逆变电路和非正弦逆变电路。前者开关器件中的电流为正弦波,其开关损耗较小,宜工作于较高频率。后者开关器件电流为非正弦波,因其开关损耗较大,故工作频率较正弦逆变电路低。

按输出相数,可分为单相逆变电路和三相逆变电路。

按直流电源性质,可分为由电压型直流电源供电的电压型逆变电路,和由电流型直流电源供电的电流型逆变电路。

Ud是直流侧的供电电源,通过控制功率晶体管的栅极信号,可以让VT1和VT2在一周期内,分别半周正偏、半周反偏,这样就可以输出电压Uo,Uo的幅值是Ud/2,输出电压波形是互补的矩形波。

电压型逆变电路

功率晶体管VT1或VT2开通时,逆变输出的电流io和电压Uo是同方向的、并向交流侧的负载提供能量。当续流二极管VD1和VD2开通时,io和Uo反向,从而将电感中的储能,向直流侧电源反馈充电。

可以看做是两个半桥电路组合而成,工作时,两对桥臂交替导通180度,输出电压和电流的波形与半桥电路形状相同,但幅值要高出半桥的一倍。

要想改变输出交流电压的有效值,只能通过改变直流侧电压Ud来实现。

换流都是在同一相上下两臂之间进行,也称为纵向换流。

每个桥臂导电180°,同一相上下两臂交替导电,各相开始导电的角度差是120°。

任一瞬间有三个桥臂同时导通。

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