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第十二章脉宽调制逆变器第十二章脉宽调制逆变器本讲稿第一页，共十九页第第12章章 逆逆变电路变电路 引言引言逆变的概念逆变与整流相对应，直流电变成交流电。l交流侧接电网，为有源逆变有源逆变。l交流侧接负载，为无源逆变无源逆变。l逆变与变频l变频电路：分为交交变频和交直交变频两种。l交直交变频由交直变换（整流）和直交变换两部分组成，后一部分就是逆变。主要应用各种直流电源，如蓄电池、干电池、太阳能电池等。交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分都是逆变电路。本章讲述无源逆变本讲稿第二页，共十九页逆变器的分类逆变器的分类一、按输出电压调节方式分类按输出电压调节方式分类 （1）PAM方式：通过改变直流电压的幅值进行输出交流电压大小的调节。（2）PWM方式：输出电压是一系列脉冲，调节脉冲宽度就可以改变交流电压有效值。本讲稿第三页，共十九页二、按直流电源的性质分类1、电压源型2、电流源型本讲稿第四页，共十九页l以单相桥式逆变电路单相桥式逆变电路为例说明最基本的工作原理12.3 逆变电路的基本工作原理逆变电路的基本工作原理图5-1 逆变电路及其波形举例负载a)b)tS1S2S3S4iouoUduoiot1t2S1S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。本讲稿第五页，共十九页12.3 逆变电路的基本工作原理逆变电路的基本工作原理S1、S4闭合闭合，S2、S3断开断开时，负载电压uo为正正。S1、S4断开断开，S2、S3闭合闭合时，负载电压uo为负负。直流电交流电本讲稿第六页，共十九页12.3 逆变电路的基本工作原理逆变电路的基本工作原理逆逆变变电电路路最最基基本本的的工工作作原原理理 改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率。图5-1 逆变电路及其波形举例a)b)tuoiot1t2电电阻阻负负载载时，负载电流i io o和u uo o的波形相同，相位也相同。阻阻感感负负载载时，i io o相位滞后于u uo o，波形也不同。本讲稿第七页，共十九页12.3 单相桥式单相桥式PWM逆变器逆变器1）逆变电路的分类根据直流侧电源性质的不同根据直流侧电源性质的不同电压型逆变电路又称为电压源型逆变电路Voltage Source Type Inverter-VSTI直流侧是电压源电压源电流型逆变电路又称为电流源型逆变电路Current Source Type Inverter-CSTI直流侧是电流源电流源本讲稿第八页，共十九页12.2 电压型逆变电路电压型逆变电路2）电压型逆变电路的特点图5-5电压型全桥逆变电路 (1)直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无无脉动脉动。(2)输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同。(3)阻感负载时需提供无功功率。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管。本讲稿第九页，共十九页本讲稿第十页，共十九页单相桥式逆变器的电压控制单相桥式逆变器的电压控制单脉冲宽度调制多脉动冲宽度调制正弦脉宽调制改进型正弦脉宽调制相位移控制本讲稿第十一页，共十九页本讲稿第十二页，共十九页本讲稿第十三页，共十九页本讲稿第十四页，共十九页5.2.1 单相电压型逆变电路单相电压型逆变电路阻感负载时，还可采用移相得方式来调节输出电压移相调压移相调压。a)图5-7 单相全桥逆变电路的移相调压方式tOtOtOtOtO?b)uG1uG2uG3uG4uoiot1t2t3iouoV3的基极信号比V1落后q（0q180）。V3、V4的栅极信号分别比V2、V1的前移180q。输出电压是正负各为q的脉冲。改变q就可调节输出电压。本讲稿第十五页，共十九页输出电压的有效值为输出电压基波的有效值本讲稿第十六页，共十九页电流型逆变电路电流型逆变电路本讲稿第十七页，共十九页电流型逆变电路主要特特点点(1)直流侧串大电感，电流基本无脉动12.3 电流型逆变电路电流型逆变电路直流电源为电流源的逆变电路称为电流型逆变器电流型逆变器。(2)交流输出电流为矩形波，与负载阻抗角无关。输出电压波形和相位因负载不同而不同。(3)直流侧电感起缓冲无功能量的作用，不必给开关器件反并联二极管。本讲稿第十八页，共十九页5.4 多重逆变电路和多电平逆变电路多重逆变电路和多电平逆变电路l电压型电压型逆变电路输出电压是矩形波，含有较多谐波。l电流型电流型逆变电路输出电流是矩形波，含有较多谐波。本讲稿第十九页，共十九页