直流交流(DCAC)变换精要.pptVIP

第5章 无源逆变电路 5.1 逆变器的性能指标与分类 5.2 逆变电路的工作原理 5.3 电压型逆变电路 5.4 电流型逆变电路 5.5 逆变器的SPWM控制技术 逆变器的性能指标与分类 5.1 1）定义：如果将逆变电路的交流侧接到交流电网上，把直 流电逆变成同频率的交流电反送到电网去， 2）应用：它用于直流电机的可逆调速、绕线型异步电机的 串级调速、高压直流输电和太阳能发电等方面。 1）定义：逆变器的交流侧不与电网联接，而是直接接到 负载，即将直流电逆变成某一频率或可变频率的交 流电供给负载， 2）应用：它在交流电机变频调速、感应加热、不停电电源 等方面应用十分广泛，是构成电力电子技术的重要内容。 1、有源逆变: 2、无源逆变： 逆变器的性能指标 （1）谐波系数HF（Harmonic Factor） 谐波系数HF定义为谐波分量有效值同基波分量有效值之比，即 式中n=1、2、3…， 表示谐波次数，n=1时为基波。 (5.1.1) 5.1.1 （2）总谐波系数THD（Total Harmonic Distrotion） (5.1.2) （5）电磁干扰（EMI）和电磁兼容性（EMC） （3）逆变效率 （4）单位重量的输出功率:衡量逆变器输出功率密度的指标。 总谐波系数表征了一个实际波形同其基波的接近程度。 THD定义为 逆变电路的分类 ① 电压型：电压型逆变器的输人端并接有大电容，输入直流电源为恒压源，逆变器将直流电压变换成交流电压。 ② 电流型：电流型逆变器的输入端串接有大电感，输入直流电源为恒流源，逆变器将输入的直流电流变换为交流电流输出。 5.1.2 （1）、根据输入直流电源特点分类 ①　半桥式逆变电路； ②　全桥式逆变电路； ③　推挽式逆变电路； ④ 其他形式：如单管晶体管逆变电路。 （2）、根据电路的结构特点分类 器件换流（自换流）型逆变电路； 电网换流型逆变电路； 负载换流型逆变电路； ② 脉冲换流型逆变电路； 逆变电路的分类 5.1.2 （3）、根据换流方式分类 （4）、根据负载特点分类 ① 非谐振式逆变电路 ② 谐振式逆变电路 逆变电路用途 1、可以做成变频变压电源（VVVF），主要用于交流电动机调速。 5.1.3 2、可以做成恒频恒压电源（CVCF），其典型代表为 不间断电源（UPS）、航空机载电源、机车照明，通信等 辅助电源也要用CVCF电源。 3、可以做成感应加热电源，例如中频电源，高频电源等。 逆变器的用途十分广泛： 第5章 无源逆变电路 5.1 逆变器的性能指标与分类 5.2 逆变电路的工作原理 5.3 电压型逆变电路 5.4 电流型逆变电路 5.5 逆变器的SPWM控制技术 逆变电路的工作原理 Ud为输入直流电压，R为逆变器的输出负载。 当开关T1、T4闭合，T2、T3断开时，逆变器输出电压u0=Ud； 当开关T1、T4断开，T2、T3闭合时，输出电压 u0=－Ud ; 当以频率fS交替切换开关T1、T4和T2、T3时，则在电阻R上获得如图5.2.4(b)所示的交变电压波形，其周期Ts=1/fS，这样，就将直流电压E变成了交流电压uo。uo含有各次谐波，如果想得到正弦波电压，则可通过滤波器滤波获得。 图5.2.1 单相桥式逆变 电路工作原理 5.2.2 1、主要功能: 图5.2.1(a)中主电路开关T1~T4，它实际是各种半导体开关器件的 一种理想模型。逆变电路中常用的开关器件有快速晶闸管、可关 断晶闸管（GTO）、功率晶体管（GTR）、功率场效应晶体管 （MOSFET）、绝缘栅晶体管（IGBT）。 将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载。 2、工作原理： 第5章 无源逆变电路 5.1 逆变器的性能指标与分类 5.2 逆变电路的工作原理 5.3 电压型逆变电路 5.4 电流型逆变电路 5.5 逆变器的SPWM控制技术 电压型单相半桥逆变电路 它由两个导电臂构成，每个导电臂由一个全控器件和一个反并联二极管组成。在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容C1和C2，且满足C1=C2。设感性负载连接在A、0两点间。 T1和T2之间存在死区时间，以避免上、下直通，在死区时间内两晶闸管均无驱动信号。 图5.3.1 电压型半桥逆变电路及其电压电流波