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          【干貨】單相半橋逆變電路講解,工作原理:4種工作狀態(tài)

          作者: 時間:2024-07-18 來源:李工談元器件 收藏

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          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202407/461135.htm

          一、

          的結(jié)構(gòu)非常簡單,由 2 個晶閘管 T1 和 T2 和 2 個反饋二極管 D1、D2組成的半橋逆變電路。

          每個二極管和每個晶閘管和三線直流電源反并聯(lián),電源端提供平衡直流電壓。

          下面為該半橋逆變器的基本配置,負(fù)載為。

          的單相半橋電路圖

          在單相逆變器中,我們可以使用其他功率半導(dǎo)體開關(guān)器件,如IGBT、功率MOS關(guān)等,不一定說一定是要晶閘管。

          這里假設(shè),每個晶閘管在其柵極信號存在期間導(dǎo)通,并在該信號移除時換向。晶閘管T1和晶閘管T2的門控信號分別為 ig1 和 ig2 。

          負(fù)載RL連接在A點和B點之間。A點始終被視為相對于B點的+ve。如果電流沿著該方向流動,假設(shè)電流為+ve,類似地,如果電流從B流向A,則電流被視為-ve。

          由于感性負(fù)載,輸出電壓波形與R負(fù)載相似,然而,輸出電流波形于輸出電壓波形并不相似。

          輸出的情況下,電流 I0 是時間的指數(shù)函數(shù),輸出電流滯后輸出電壓一個角度pin。

          Φ = tan -1 (ωL/R)

          二、單相負(fù)載半橋逆變器的工作原理(RL)

          半橋逆變器的工作原理分為4種工作模式:

          • 模式Ⅰ:(t1< t < T/2) T1 開啟

          • 模式Ⅱ:(T/2 < t < t2) D2 開啟

          • 模式Ⅲ:(t2 < t < T) T 開啟

          • 模式Ⅳ:(0 < t < t1) D1、D2 開啟

          1、模式Ⅰ:T1開啟

          在這個期間,向晶閘管T1提供柵極脈沖,因此T1在時刻t1導(dǎo)通,電流從電源電壓的上半部分流動。

          電流沿著路徑:Vs/2(上電源)-T1-負(fù)載- Vs/2。

          在這個模式下,電感存儲能量,并且輸出電流作為時間的函數(shù)從0到其最大值(Imax)和電感兩端的感應(yīng)電壓+V L以指數(shù)方式增加。

          模式Ⅰ:T1開啟

          這次的輸出電壓也為正,因為A點相對于B點為正(+ve)。

          應(yīng)用KVL,Vs/2 – V0=0

          輸出電壓的大小Vo = Vs/2。

          在時刻T/2,輸出電流達(dá)到最大值,由于電壓和電流的極性相同,晶閘管T1在此時關(guān)斷。

          2、模式 II (T/2 < t < t2)

          在T/2時刻,電感耗散能量之后,當(dāng)電感耗散能量時,會改變其極性。而我們知道,電感的特性,電感是不允許電流突然變化的。因此,電感通過 D2 二極管緩慢釋放能量。

          此時D2二極管導(dǎo)通,電流沿著路徑:負(fù)載-電源下半部分(Vs/2)-D2-負(fù)載。

          此時電感釋放的能量反饋帶下半部分電源。

          模式 II (T/2 < t < t2)

          在此模式下,輸出電流為正,但由于感性負(fù)載消耗的能量,輸出電流主見從Imax減小到0,輸出電壓為負(fù)(-Vs/2),因為B點相對于A為正。

          3、模式 III (t2 < t < T)

          在時刻t2,晶閘管T2導(dǎo)通,電流在電路的下班部分流動并遵循路徑:Vs/2(下電源)- 負(fù)載 - T2 - Vs/2。

          因此,電流方向是反向的,因為B點相對于A為正,并且電感以相反方向存儲能量,從(-Imax) 到零。

          模式 III (t2 < t < T)

          此時,負(fù)載兩端的輸出電壓為負(fù)(-Vs/2)。

          4、模式 IV(0 < t < t1)

          在時刻T,輸出電壓和輸出電流具有相同的極性。因此,T2 由于感性負(fù)載而關(guān)斷,D1 導(dǎo)通。

          電流的路徑為:負(fù)載 - D1 - Vs/2(上半部分)- 負(fù)載。

          這里能量通過電感釋放回到電源電壓Vs/2的上部,該時間點A相對于點B為正。

          因此輸出電壓為正Vs/2,輸出電壓為正 Vs/2,輸出電流從負(fù)最大值 (-Imax) 呈指數(shù)下降到零。

          模式 IV(0 < t < t1)

          以上就是關(guān)于單相半橋逆變器RL負(fù)載的知識。



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