逆变器单双极切换

逆变器原理

       逆变器的工作原理如下：

       首先，当直流电源接入逆变器电路时，Q11和Q14晶体管会导通，而Q1和Q13则会截止。此时，电流从直流电源的正极流出，经过Q11、电感L或变压器初级线圈，再流经Q14，最后回到电源的负极。

       接下来，当Q11和Q14截止后，Q12和Q13会导通。这时，电流的路径改为从电源正极经过Q13、变压器初级线圈的电感，再流到Q12，最后回到电源负极。

       在上述过程中，变压器初级线圈上形成了正负交变的方波。通过高频PWM（脉冲宽度调制）控制，两对IGBT（绝缘栅双极型晶体管）管交替重复工作，从而在变压器上产生交流电压。

       最后，LC交流滤波器会对这个交流电压进行滤波处理，使得输出端能够形成正弦波交流电压。另外，在Q11和Q14关断时，为了释放储存的能量，会在IGBT处并联二级管D11和D12，使得能量能够返回到直流电源中。

逆变器工作原理 看看这专业的解释

       逆变器工作原理及专业解释

       逆变器是将直流电(DC)转换为交流电(AC)的装置，广泛应用于多个领域。其基本工作原理涉及直流电源、逆变桥、控制逻辑和输出滤波器。下面详细解析逆变器的工作原理及其分类。

       一、逆变器工作原理

       1. 全控型逆变器：采用IGBT(绝缘栅双极晶体管)等全控器件，通过PWM(脉宽调制)信号控制IGBT的导通与截止，产生交流电。在全桥逆变器中，当Q11和Q14导通时，电流从直流电源的正极流向Q11，经过电感L和变压器初级线圈，回到Q14，然后回到负极。随后，Q12和Q13导通，电流方向相反。通过PWM控制，输出端得到连续的正弦波交流电。

       2. 半控型逆变器：使用晶闸管等半控器件，主电路如图4所示。Th1和Th2交替导通，通过变压器产生交流电。当Th1导通时，电容器C充电至两倍直流电压。Th2导通时，Th1截止，电流方向改变。晶闸管交替工作，实现交流电的输出。

       二、逆变器分类

       1. 按输出频率：工频、中频和高频逆变器。

       2. 按输出相数：单相、三相和多相逆变器。

       3. 按输出电能去向：有源逆变器(输送到电网)和无源逆变器(输送到负载)。

       4. 按主电路形式：单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变器。

       5. 按主开关器件类型：晶闸管、晶体管、场效应晶体管和IGBT逆变器。分为半控型和全控型。

       6. 按直流电源：电压源型(VSI)和电流源型(CSI)。

       7. 按输出波形：正弦波和非正弦波逆变器。

       8. 按控制方式：调频式(PFM)和调脉宽式(PWM)逆变器。

       9. 按开关电路工作方式：谐振式、硬开关式和软开关式逆变器。

       10. 按换流方式：负载换流式和自换流式逆变器。

       了解逆变器的深入原理和分类，有助于在实际应用中选择合适的逆变器类型，并优化其性能。希望以上解释对您有所帮助。如需更多信息，请访问土巴兔装修网。土巴兔提供免费的家装报价、设计方案和装修避坑指南。点击链接/yezhu/zxbj-cszy.phpto8to_from=seo_zhidao_m_jiare&wb，即可免费获取。

逆变器是通过方波的叠加还是通过PWM方式调节占空比的方式实现直流变正弦的？

       1. 逆变器主要分为正弦波逆变器和方波逆变器。正弦波逆变器采用正弦脉宽调制（SPWM）技术，利用IGBT高频逆变，实现直流到交流的转换。

       2. 方波逆变器，也称为修正波逆变器，其输出波形从正向最大值到负向最大值之间有一个时间间隔，相较于普通方波有所改善，但本质上仍属于方波范畴。

       3. 正弦波逆变器内部采用交—直—交结构，选用IGBT作为开关元件。通过SPWM方式控制逆变器，输出脉宽调制波。

       4. SPWM采用双极性方式，同一桥臂上下两只IGBT元件为互补通断，对角元件同时通断。这样，输出的SPWM波幅值恒定，宽度按正弦规律变化，从而得到所需频率的交流基波。

       5. 输出的脉宽调制波经过LC滤波电路滤波后，得到纯正的正弦波交流电。该电经过变压器隔离变压，得到所需的交流电。

       6. 修正波逆变器通常采用简易的多谐振荡器，技术相对较早。其输出波形虽然有所改善，但仍然是由折线组成，属于方波范畴。

1.1 单相全桥逆变器基础仿真之双极性调制与单极性调制的差异

       单相全桥逆变器PWM调制技术主要分为单极性调制与双极性调制，其核心差异在于调制脉冲的极性。单极性调制中，调制信号ur为正弦波，载波uc在ur的正半周为正极性的三角波，在ur的负半周为负极性的三角波。在ur的正半周，V1保持通态，V2保持断态；在ur的负半周，V1保持断态，V2保持通态。输出uo的电平取决于ur与uc的关系。双极性调制中，在ur的半个周期内，三角波载波有正有负，产生的PWM波电平为±Ud，在ur的一个周期内，输出的PWM波只有两种电平。单极性调制的原理相对复杂，需要通过比较调制波与0的值来决定各开关器件的通断状态，而双极性调制则更为直观，只需要将调制波与载波比较即可产生PWM信号。在仿真搭建上，双极性调制模块的内部结构和参数设置相对简单，而单极性调制则需通过额外的逻辑处理来解决载波正负循环问题。仿真结果显示，在闭环控制条件下，单极性调制下的输出电流谐波含量更低，其性能远超双极性调制方式，同样开关频率下，输出电流的谐波含量显著减少。

逆变器原理图讲解

       1. 接通直流电源后，逆变器电路首先由Q11和Q14导通，同时Q1和Q13处于截止状态。

       2. 此时，电流由直流电源的正极输出，经过Q11、L（电感）和变压器的初级线圈，最终通过Q14回到电源的负极。

       3. 当Q11和Q14截止时，Q12和Q13开始导通，电流的流动路径转变为从电源正极出发，通过Q13、变压器初级线圈和电感，最后由Q12回到电源负极。

       4. 通过高频PWM（脉宽调制）控制，使得两对IGBT（绝缘栅双极晶体管）管交替工作，从而在变压器初级线圈上形成正负交变方波。这一过程不断重复，最终在变压器上产生交流电压。

       5. 经过LC（电感和电容）交流滤波器的作用，输出端得到的是正弦波交流电压。当Q11和Q14关断时，为了释放存储的能量，在IGBT处并联的二极管D11和D12将能量返回到直流电源中。

逆变器原理图和制作

       1. 逆变器初始通电时，Q11和Q14导通，而Q1和Q13关闭。电流从直流电源的正极出发，通过Q11，流经电感L或变压器初级线圈，然后通过Q14返回到电源的负极，形成闭合的电流路径。

       2. 随后，当Q11和Q14关闭时，Q12和Q13开启，电流路径改变。电流从电源正极经过Q13，流过变压器初级线圈和电感，最后通过Q12返回负极。这一过程在变压器初级线圈中产生正负交替的方波信号。

       3. 高频PWM（脉宽调制）控制机制开始工作，它控制两对IGBT（绝缘栅双极晶体管）管不断地导通和截止，从而驱动变压器产生交流电压。

       4. LC交流滤波器在这一环节中起到关键作用，它滤除交流电压中的高频噪声，确保输出端得到的是纯净的正弦波交流电。

       5. 在Q11和Q14停止工作时，为了释放存储在电感和变压器中的能量，会在IGBT管Q11和Q14的并联位置接入二极管D11和D12。这样，能量通过二极管返回直流电源，完成逆变器一个完整的电力转换循环。

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