單相交直交變頻電路(編輯修改稿)
2025-07-15 12:52 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在變壓器二次側(cè)電壓的正半周，其極性為上正下負(fù)，此時(shí)二極管DD4正向?qū)?，DD3反偏截止，電流從變壓器副邊線圈的上端流出，只能經(jīng)過二極管D1流向RL，再由二極管D4流回變壓器。于是在負(fù)載電阻RL上得到一個(gè)極性為上正下負(fù)的半波電壓。在導(dǎo)通時(shí)二極管的正向壓降很小，可以忽略不計(jì)，因此，可認(rèn)為這半波電壓和的變壓器二次側(cè)電壓正半波是相同的。在變壓器二次側(cè)電壓的負(fù)半周，其極性為上負(fù)下正，此時(shí)二極管DD3正向?qū)?，DD4反偏截止，電流從變壓器副邊線圈的下端流出，只能經(jīng)過二極管D2流向RL，再由二極管D3流回變壓器。同理，在負(fù)載上得到一個(gè)半波電壓，極性依舊是上正下負(fù)，與前面得到的相同。所得到的半波電壓經(jīng)過電容濾波電路的濾波，便可得到較為平緩的直流電壓。 逆變電路設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)中，主要采用單相橋式逆變電路作為設(shè)計(jì)的主電路。：如上圖所示，單相全橋逆變電路主要有四個(gè)橋臂，可以看成由兩個(gè)半橋電路組合而成。其中橋臂1,4為一對(duì)，橋臂2，3為一對(duì)。每個(gè)橋臂由一個(gè)可控器件IGBT以及一個(gè)反并聯(lián)的二極管組成。在直流側(cè)接有足夠大的電容，負(fù)載接在橋臂之間。它的具體工作過程如下：設(shè)最初t1時(shí)刻時(shí)，給IGBT QQ4觸發(fā)信號(hào)，使其導(dǎo)通。 則電流通過橋臂1，負(fù)載，橋臂4構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)通回路。當(dāng)t2 時(shí)刻時(shí)，給Q2,Q3觸發(fā)信號(hào)，給Q1,Q4關(guān)斷信號(hào)。但由于負(fù)載電感較大，通過它的電流不能突變，所以二極管D2,D3導(dǎo)通進(jìn)行續(xù)流。當(dāng)電流逐漸減小為0，橋臂1,4關(guān)斷，橋臂2,3導(dǎo)通，構(gòu)成一個(gè)回路，從而實(shí)現(xiàn)換流。當(dāng)QQ4或QQ3為通態(tài)時(shí)，負(fù)載電流和電壓同方向，直流側(cè)向負(fù)載提供能量；而當(dāng)DD8或DD7為通態(tài)時(shí)，負(fù)載電流和電壓反向，負(fù)載電感中儲(chǔ)存的能量向直流側(cè)反饋，即負(fù)載電感將其吸收的無(wú)功能量向直流側(cè)反饋。反饋回的能量暫時(shí)儲(chǔ)存在直流側(cè)電容器中，直流側(cè)電容器起著緩沖這種無(wú)功能量的作用。分析其工作過程：設(shè)在t1時(shí)刻前Q1和Q4導(dǎo)通，輸出電壓Uo為Ud，t1時(shí)刻Q3和Q4柵極信號(hào)反向，Q4截止，而因負(fù)載電感中電流不能突變，Q3不立刻導(dǎo)通，D7導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)續(xù)流。因?yàn)镼1和D6同時(shí)導(dǎo)通，所以輸出電壓為0。到t2時(shí)刻Q1和Q2柵極信號(hào)反向，Q1截止，而Q2不能立刻導(dǎo)通，D5續(xù)流，和D7構(gòu)成電流通道，輸出電壓Ud。到負(fù)載電流過零并開始反向時(shí)，D5和D7截止，Q2和Q3開始同時(shí)導(dǎo)通，仍然為Ud。在t3時(shí)刻Q3和Q4柵極信號(hào)再次反相，Q3截止，而Q4不能立刻導(dǎo)通，D8導(dǎo)通續(xù)流，Uo再次為0。以后的過程與前面類似。 控制電路設(shè)計(jì)PWM（Pulse Width Modulation）控制——脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，通過對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來等效地獲得所需要波形（含形狀和幅值）。PWM控制的方法可分為三類,即計(jì)算法、調(diào)制法和跟蹤控制法。其中,調(diào)制法是較為常用的也是基本的一類方法,而調(diào)制法中最基本的是利用三角載波與正弦信號(hào)波進(jìn)行比較的調(diào)制方法,分為單極性調(diào)制和雙極性調(diào)制。本次設(shè)計(jì)采用的單相橋式逆變電路既可以采用單極性調(diào)制,也可以采用雙極性調(diào)制。在本次設(shè)計(jì)中,采用了雙極性PWM調(diào)制技術(shù)。以下是雙極性PWM調(diào)制的原理。雙極性PWM采用雙極性P
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