移相全桥逆变器

串联谐振逆变器的控制方法是什么？

       1.串联谐振逆变器基本结构

串联谐振逆变器的基本原理图如图1所示。它包括直流电压源，和由开关S1～S4组成的逆变桥及由R、L、C组成的串联谐振负载。其中开关S1～S4可选用IGBT、SIT、MOSFET、SITH等具有自关断能力的电力半导体器件。逆变器为单相全桥电路，其控制方法是同一桥臂的两个开关管的驱动信号是互补的，斜对角的两个开关是同时开通与关断的。

       2串联谐振逆变器的控制方法

       2.1 调幅控制（PAM）方法

调幅控制方法是通过调节直流电压源输出（逆变器输入）电压Ud（可以用移相调压电路，也可以用斩波调压电路加电感和电容组成的滤波电路，来实现调节输出功率的目的。即逆变器的输出功率通过输入电压调节，由锁相环（PLL）完成电流和电压之间的相位控制，以保证较大的功率因数输出。

       这种方法的优点是控制简单易行，缺点是电路结构复杂，体积较大。

       2．2 脉冲频率调制(PFM)方法

脉冲频率调制方法是通过改变逆变器的工作频率，从而改变负载输出阻抗以达到调节输出功率的目的。

从串联谐振负载的阻抗特性

可知，串联谐振负载的阻抗随着逆变器的工作频率（f）的变化而变化。对于一个恒定的输出电压，当工作频率与负载谐振频率偏差越大时，输出阻抗就越高，因此输出功率就越小，反之亦然。

脉冲频率调制方法的主要缺点是工作频率在功率调节过程中不断变化，导致集肤深度也随之而改变，在某些应用场合如表面淬火等，集肤深度的变化对热处理效果会产生较大的影响，这在要求严格的应用场合中是不允许的。但是由于脉冲频率调制方法实现起来非常简单，故在以下情况中可以考虑使用它：

1）如果负载对工作频率范围没有严格限制，这时频率必须跟踪，但相位差可以存在而不处于谐振工作状态。

2）如果负载的Q值较高，或者功率调节范围不是很大，则较小的频率偏差就可以达到调功的要求。

       2．3脉冲密度调制（PDM）方法

脉冲密度调制方法就是通过控制脉冲密度，实际上就是控制向负载馈送能量的时间来控制输出功率。其控制原理如图2所示。

这种控制方法的基本思路是：假设总共有N个调功单位，在其中M个调功单位里逆变器向负载输出功率；而剩下的N－M个单位内逆变器停止工作，负载能量以自然振荡形式逐渐衰减。输出的脉冲密度为M/N，这样输出功率就跟脉冲密度联系起来了。因此通过改变脉冲密度就可改变输出功率。

脉冲密度调制方法的主要优点是：输出频率基本不变，开关损耗相对较小，易于实现数字化控制，比较适合于开环工作场合。

脉冲密度调制方法的主要缺点是：逆变器输出功率的频率不完全等于负载的自然谐振频率，在需要功率闭环的场合中，工作稳定性较差。由于每次从自然衰减振荡状态恢复到输出功率状态时要重新锁定工作频率，这时系统可能会失控。因此在功率闭环或者温度闭环的场合，工作的稳定性不好。其另一个缺点就是功率调节特性不理想，呈有级调功方式。

轻载详细资料大全

        轻载是指电子电路代载能力的一种情况：有空载、轻载、全载、超载。其中轻载是指轻载是相对于全载来说的，指的是在电路的负载范围内,，负载率在30%以下。当然你也可以认为50%以下的负载是轻载，因为这是没有严格定义的。至于轻载是否就是负载电阻大还不一定，在恒流源的负载中，电阻小负载才轻。而在恒压源的负载中，电阻大时负载轻。

基本介绍 中文名 ：轻载 外文名 ：underloading 解释 ：载货少或不载货的 拼音 ：qīng zài 造句 ：船轻载而归 电气工控,异步电机控制系统轻载稳定性仿真,系统轻载振荡仿真,系统轻载振荡分析,定子电阻及死区效应对轻载振荡的影响,漏感对轻载振荡的影响,转子电阻对轻载振荡的影响,转动惯量对轻载振荡的影响,高轻载效率数字变换器,工作原理,实验结果与讨论, 电气工控 在电气行业中，轻载是指电气控制元件在额定功率的条件下，能拖动同等功率的负载，但是其输出的力矩较小。例：变频器轻载套用7.5KW，是指变频器在额定功率时，能拖动同等功率的电机，此电机只能轻载启动，电机输出力矩较小。 异步电机控制系统轻载稳定性仿真 异步电机开环V/f 控制系统在空载或轻载时存在持续振荡的不稳定问题。该类系统的轻载稳定性是一个非常复杂的问题，与定子电阻、转子惯量、死区时间、DC滤波电容、载波频率、系统谐振频率等很多因素有关。有关抑制振荡方法的研究很多，但对振荡起因的研究却相对较少。主要对异步电机V/f 控制系统轻载持续振荡的起因进行研究。首先，通过仿真建模详细分析了系统出现持续振荡时的不稳定现象。然后，通过理论推导，从传统控制理论的角度对系统轻载振荡的原因进行了研究，并分析了系统中各参数对此振荡的影响。推导出的结论与实际情况吻合，根据该文的分析结果可对异步电机 V/f 开环控制系统的振荡情况进行预测。 系统轻载振荡仿真 当电机在空载或轻载状态时，系统在中、低频工作范围记忆体在一段振荡区域。分别给出了系统在稳定时和振荡时各变数的仿真波形。 i a 为相电流； i sd 为励磁电流； i sq 为转矩电流； ψ r为转子磁链； T e 为输出转矩。仿真模型的基本参数为：电机功率为7.5kW；额定电压为380V；额定频率为50Hz；额定电流为15.4A；额定转速为1440r/min；定子电阻为0.7Ω；转子电阻为0.6012Ω；漏感为3.59mH；互感为122.11mH。PWM载波频率为 10.0kHz，死区时间为6.4s。 仿真模型中，系统在12Hz附近出现振荡现象。电机相电流 i a 振荡较为严重，此时电流的峰值最大达到了1.5pu(标么值，其基准值为电机额定电流值)。电机稳定时的相电流 i a 峰值约为0.4pu。经对比可知，相电流中的振荡电流分量幅值为1.1pu。如此大的振荡电流分量很容易造成驱动器的过流保护而使电机停机，更严重时甚至会烧坏驱动器中功率器件。 系统轻载振荡分析 异步电机开环V/f 控制系统轻载稳定性是个非常复杂的问题，很多因素都会导致系统的振荡。为了从理论上对系统的轻载稳定性进行分析，首先在电机工作点附近对电压方程、磁链方程、转矩方程和机械方程进行小信号线性化处理，得到异步电机小信号线性状态。 当电机转速逐渐增大时，系统的极点分布为电机转子角频率 ω r0 从0增加到2π×50rad/s时系统极点的分布，而对虚轴附近的区域放大后的极点分布可知，随着电机转速的增加，系统主导极点逐渐远离虚轴。由此可知，在中、低频段，系统更容易发生持续振荡；而在高频段，系统的主导极点离虚轴较远，系统中的振荡分量衰减速度较快，因而发生振荡的可能性较小。 系统极点随电机滑差角频率 ω s0 变化的分布规律图给出了电机滑差角频率 ω s0 分别为2π×0.1r、2π×1.0和2π×2rad/s(对应电机额定滑差角频率)，且电机转子角频率 ω r0 从0增加到2π×50rad/s时，系统极点的分布规律图，而此时系统极点在虚轴附近的分布给出了电机转子角频率 ω r0 为2π×10rad/s且电机滑差角频率 ω s0 从2π×0.1rad/s增加到2π×2rad/s时，系统极点在虚轴附近的分布图。随着负载的增大，系统的主导极点往 s 平面的左上角方向移动，逐渐远离虚轴，系统中的振荡分量衰减速度逐渐加快，发生振荡的可能性逐渐减小。此结论与实际情况相吻合。在实际套用中，开环V/f 控制系统的持续振荡也只在电机空载或轻载的情况下发生。 定子电阻及死区效应对轻载振荡的影响 在系统中其他参数保持不变的前提下，仅改变电机定子电阻时，及系统的极点变化规律。电机滑差角频率 ω s0 为2π×0.1rad/s；转子角频率 ω r0 为2π×10rad/s；定子电阻 R s 从0.6Ω变化至1.0Ω。 随着定子电阻的增大，系统的主导极点逐渐向虚轴移动，导致系统的振荡衰减速度变慢。由此可知，定子电阻越大，系统越容易发生振荡。 逆变器中为防止上、下桥臂直通，必须加入一段死区时间，而此死区时间会引起输出信号畸变。根据文献可知，死区时间引起的信号畸变可等效成电阻造成的畸变。因此，系统中死区效应的存在相当于增加了电机的定子电阻，且死区时间越长，此等效电阻越大，根据分析可知，此时系统将更容易产生持续振荡问题。 漏感对轻载振荡的影响 保持系统其他参数不变，电机漏感从0.6mH逐渐增大到6mH时，从系统极点分布变化可知，当漏感很小时，系统的主导极点离虚轴很近。随着漏感的增加，主导极点逐渐远离虚轴。由此可知，电机漏感越大，系统越容易稳定。相反，当漏感越小时，系统越容易出现轻载振荡。 转子电阻对轻载振荡的影响 电机转子电阻变化时，系统极点分布也随之发生改变。随着转子电阻Rr的增大，系统的主导极点往 s 平面的左上角移动，逐渐远离虚轴，系统将变得更加稳定。 转动惯量对轻载振荡的影响 系统中其他参数保持不变，仅改变电机的转子转动惯量J时，从系统极点的分布规律可知，转动惯量越小，系统主导极点离虚轴越近。此时系统极容易受谐波干扰而发生持续振荡。随着转动惯量的增大，系统主导极点逐渐远离虚轴，系统稳定性逐渐增强。 高轻载效率数字变换器 针对模拟电源轻载效率低的缺陷，提出一种基于DSP的数字电源设计方案。采用数字控制，轻载时，使其工作在Burst模式，极轻载时，通过同步整流管的寄生二极体整流，有效提高了电源轻载效率。分析了移相全桥变换器的工作原理以及Burst模式的工作原理，并设计了数字控制系统和软体系统。最后，通过一台600W移相全桥DC /DC变换器样机，验证了数字控制的优势。测试数据表明，该数字电源在10%额定负载下效率可达85% ，在5%额定负载下效率仍高于70%。 工作原理 基于TMS320F28335的高轻载效率的数字DC/DC变换器的硬体结构Q 1 、Q 2 、Q 3 、Q 4 是4个主功率开关管，SR1、SR2 为同步整流管， L s 为变压器漏感， T 1 是主变压器， L 1 、 L 2 为同步整流电感，C 1 ～C 6 分别为Q 1 ～Q 4 以及SR1、SR2的寄生电容，D 1 ～ D 6 分别为Q 1 ～ Q 4 以及SR1、SR2的寄生二极体。 变换器工作时，Ls与主功率开关管Q 1 ～Q 4 的相应寄生电容形成谐振回路，为Q 1 ～Q 4 的开通和关断营造ZVS 环境，从而减少主功率开关管的开关损耗和通态损耗，提高变换器的转换效率。通过控制全桥电路中对角开关管的重叠量( Q 1 和Q 4 、Q 2 和Q 3 的互通时间) ，来控制能量的传输，从而调节输出。具体的，当负载处于重载状态( 20%～100%的额定负载) 时，可以看出Q 1 和Q 4 以及Q 2 和Q 3 重叠导通的时间较长，因此通过变压器T 1 可以向次 级传输更多的能量； 当负载处于轻载状态( 5%～20%的额定负载) 时，可以看出Q 1 和Q 4 以及Q 2 和Q 3 重叠导通的时间较短，因此通过变压器T 1 向次级传输的能量变少；当负载处于极轻载状态( 0～5%的额定负载) 时，可以看出 Q 1 和Q 4 以及Q 2 和Q 3 重叠导通的时间极短，因此通过变压器T 1 向次级传输的能量变的极少。 实验结果与讨论 为了验证设计在轻载下仍具有高效率的特性，设计了一台基于DSP28335的移相全桥同步倍整流DC/DC变换器样机，该样机开关频率为200kHz，输入电压为380VDC～420VDC ，输出电压为12VDC ，额定输出功率600 W。 实验表明，该变换器的4个全桥功率开关管在较大负载范围内，均能实现零电压开通和零电压关断，轻载时 Q 1 的驱动波形图与其他开关管的驱动波形图有相似特征。可以看出，轻载下变换器仍能实现ZVS。 将提出的变换器与传统全桥变换器的整机效率作比较。可以看出，轻负载情况下，设计的数字变换器效率远高于传统效率，在10%的额定负载下，该数字变换器仍能保持85%的转换效率，在小于5%的额定负载情况下，该变换器效率也高于70%，这是由于本数字变换器在原有移相全桥变换器的基础上加入了轻载Burst和极轻载两种模式，从而使本变换器在轻负载状态仍具有很高的效率。另外在重载情况下，该数字变换器效率最高能达到94% ，也高于传统变换器效率，这是由于本样机采用数字控制方式，减少了外围控制器件的数量，减少了整机损耗所致。

逆变器分类有哪几种

       1、按照源流性质：

       有源逆变器：是使电流电路中的电流，在交流侧与电网连接而不直接接入负载的逆变器。

       无源逆变器：使电流电路中的电流，在交流侧不与电网连接而直接接入负载（即把直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载）的逆变器。

       2、按并网类型：

       分为离网型逆变器和并网型逆变器。

       3、按拓扑结构：

       分为两电平逆变器，三电平逆变器，多电平逆变器。

       4、按功率等级：

       分为大功率逆变器，中功率逆变器，小功率逆变器。

扩展资料

       如何选用正确的ups电源逆变器主要要关注以下几个要点。

       1、额定输出电压：在规定的输入直流电压允许的波动范围内，它表示逆变器应能输出的额定电压值。

       对输出额定电压值的稳定准确度一般有如下规定：在稳态运行时，电压波动范围应 有一个限定，例如其偏差不超过额定值的±3%或±5%。在负载突变或有其他干扰因素影响的动态情况下，其输出电压偏差不应超过额定值的± 8%或±10%。

       2、输出电压的不平衡度：在正常工作条件下，逆变器输出的三相电压不平衡度(逆序分量对正序分量之比)应不超过一个规定值，一般以%表示，如 5%或 8%。

       3、输出电压的波形失真度：当逆变器输出电压为正弦度时，应规定允许的最大波形失真度(或谐波含量)。通常以输出电压的总波形失真度表示，其值不应超过 5%(单相输出允许 10%)。

       4、额定输出频率 逆变器输出交流电压的频率应是一个相对稳定的值，通常为工频 50Hz。正常工作条件下其偏差应在±1%以内。

       5、负载功率因数：表征逆变器带感性负载或容性负载的能力。在正弦波条件下，负载功率因数为 0.7～0.9(滞后)，额定值为 0.9。

       百度百科-逆变器

IGBT模块使用在变频器里 逆变过程的流程 是怎么回事呢？有高手讲解没？越清楚越好啊有图更好

        首先，逆变器的作用是将交流电变为直流电，然后用电子元件对直流电进行开关，变为交流电。工作过程一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路四大过程。一个集成后的IGBT模块有很多种，比如五合一、七合一等（原理图见下表），里面会有IGBT芯片、整流二极管芯片和快速恢复二极管芯片，然后有半桥也有全桥。通过IGBT模块，电流从交流变为直流，然后再通过IGBT的开关作用从直流变为交流，实现频率的变化。

       再者，你可以简单的将IGBT理解成MOSFET管，功能是一样的（见下图），若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOSFET截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止。

12v开关电源电路图及原理？

       本文介绍的开关电源，输出电压从0～12V、电流从0～5000A连续可调，满载输出功率为60kW。由于采用了ZVT软开关等技术，同时采用了较好的散热结构，该电源的各项指标都满足了用户的要求。

       12v开关电源其实是能够有效地维持输出电压稳定的一种电源。那么如果开关电源的电压不稳定将会影响到设备的正常运行，我们要怎么把电压调到适合的位置，12v开关电源怎么调电压，我们可以先看下12v开关电源电路图讲解，这样就会明白12v开关电源怎么调电压，一起学习吧！

主电路的拓扑结构

       鉴于如此大功率的输出，高频逆变部分采用以IGBT为功率开关器件的全桥拓扑结构，整个主电路如图1所示，包括：工频三相交流电输入、二极管整流桥、EMI滤波器、滤波电感电容、高频全桥逆变器、高频变压器、输出整流环节、输出LC滤波器等。

       隔直电容Cb是用来平衡变压器伏秒值，防止偏磁的。考虑到效率的问题，谐振电感LS只利用了变压器本身的漏感。因为如果该电感太大，将会导致过高的关断电压尖峰，这对开关管极为不利，同时也会增大关断损耗。另一方面，还会造成严重的占空比丢失，引起开关器件的电流峰值增高，使得系统的性能降低。

控制电路的设计

       由于在本电源中使用的开关元件的过载承受能力有限，必须对输出电流进行限制，因此，控制电路采用电压电流双环结构(内环为电流环，外环为电压环)，调节器均为PID。图8为控制电路的原理框图。加入电流内环后，不仅可以对输出电流加以限制，并且可以提高输出的动态响应，有利于减小输出电压的纹波。

       在实际的控制电路中采用了稳压、稳流自动转换方式。图9为稳压稳流自动转换电路。开关电源原理是：稳流工作时，电压环饱和，电压环输出大于电流给定，从而电压环不起作用，只有电流环工作；在稳压工作时，电压环退饱和，电流给定大于电压环的输出，电流给定运算放大器饱和，电流给定不起作用，电压环及电流环同时工作，此时的控制器为双环结构。这种控制方式使得输出电压、输出电流均限制在给定范围内，具体的工作方式由给定电压、给定电流及负载三者决定。

       由于本电源的容量为60kW，为了提高效率、减小体积、提高可靠性，因此，采用软开关技术。高频全桥逆变器的控制方式为移相FB-ZVS控制方式它利用变压器的漏感及管子的寄生电容谐振来实现ZVS。控制芯片采用Unitrode公司生产的UC3875N。通过移相控制，超前桥臂在全负载范围内实现了零电压软开关，滞后桥臂在75%以上的负载范围内实现了零电压软开关。图2为滞后桥臂IGBT的驱动电压和集射极电压波形，可以看出实现了零电压开通。

12v开关电源电路图讲解

       1、市电经D1整流及C1滤波后得到约300V的直流电压加在变压器的①脚(L1的上端)，同时此电压经R1给V1加上偏置后后使其微微导通，有电流流过L1，同时反馈线圈L2的上端(变压器的③脚)形成正电压，此电压经C4、R3反馈给V1，使其更导通，乃至饱和，最后随反馈电流的减小，V1迅速退出饱和并截止，如此循环形成振荡，在次级线圈L3上感应出所需的输出电压。

       2、L2是反馈线圈，同时也与D4、D3、C3一起组成稳压电路。当线圈L3经D6整流后在C5上的电压升高后，同时也表现为L2经D4整流后在C3负极上的电压更低，当低至约为稳压管D3(9V)的稳压值时D3导通，使V1有基极短路到地，关断V1，最终使输出电压降低。

       3、电路中R4、D5、V2组成过流保护电路。当某些原因引起V1的工作电流大太时，R4上产生的电压互感器经D5加至V2基极，V2导通，V1基极电压下降，使V1电流减小。D3的稳压值理论为9V+0.5~0.7V，在实际应用时，若要改变输出电压，只要更换不同稳压值的D3即可，稳压值越小，输出电压越低，反之则越高。

总结

       该电源装置中，使用移相全桥软开关技术，使得功率器件实现零电压软开关，减小了开关损耗及开关噪声，提高了效率；设计并使用了一种新颖的高频功率变压器，通过调整单个变压器的原边电压使输出整流二极管实现自动均流；设计并使用了容性功率母排，减小了系统中的振荡，减小了功率母排的发热。控制电路中采用了稳压稳流自动转换方案，实现了输出稳压稳流的自动切换，提高了电源的可靠性及输出的动态响应，减小了输出电压的纹波。

       实验取得了令人满意的结果，其中功率因数可达0.92，满载效率为87%，输出电压纹波小于25mV。不仅如此，各项指标都达到甚至超过了用户要求，而且通过了有关部门的技术鉴定，现已批量投入生产。

超级战狼船用逆变器与山姆斯1800G那台机器效果好

       山姆斯1800g更好

       山姆斯1800g更好，采用最先进的 IGBT 作为主功率开关器件，主电路采用最先进的全桥移相软开关技术控制，日本进口场效应集成模块，使产品具有节能高效、安全可靠、运 行稳定、寿命长等众多优势

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