发布时间：2025-08-01 07:30:14 人气：
逆变器的工作原理是怎样的？
PWM（脉宽调制）技术通过高分辨率计数器调制方波信号的占空比，实现对模拟信号的电平模拟。在PWM信号中，直流供电以一系列通断脉冲的形式加到模拟负载上，只要带宽足够宽，任何模拟值都可以通过PWM进行精确编码。例如，正弦波可以通过一系列等幅不等宽的脉冲来近似，这些脉冲宽度按正弦规律变化，中点重合，面积相等。SPWM（正弦波PWM）波形是一种脉冲宽度按正弦规律变化，且与正弦波等效的PWM波形。
PWM逆变器的三相功率级用于驱动三相无刷直流电机。为确保电机正常工作，电场必须与转子磁场之间的角度接近90度。通过六步序列控制，产生6个定子磁场向量，这些向量根据指定的转子位置进行改变。霍尔效应传感器用于检测转子位置，以提供6个步进电流给转子。功率级使用6个可以按特定序列切换的功率MOSFET来实现这一点。在常用的切换模式中，MOSFET Q1、Q3和Q5进行高频切换，而Q2、Q4和Q6进行低频切换。
例如，当低频MOSFET Q2、Q4和Q6开启且高频MOSFET Q1、Q3和Q5处于切换状态时，会形成一个功率级。电流将流经Q1、L1、L2和Q4。当Q1关闭时，电感产生的额外电压会导致体二极管D2正向偏置，允许续流电流流过。当Q1开启，体二极管D2反向偏置，电流流经二极管，从N-epi到P+区，即从漏极到源极。为了改善体二极管的性能，研究人员开发了具有快速恢复特性的MOSFET，其反向恢复峰值电流较小。
在PWM逆变器电路中，电阻R2和电容C1用于设置集成电路内部振荡器的频率，而R1用于微调频率。IC的引脚14和11分别连接到驱动晶体管的发射极和集电极终端，同时引脚13和12连接到晶体管的集电极。引脚14和15输出180度相位差的50赫兹脉冲列车，用于驱动后续晶体管阶段。
当引脚14为高电平时，晶体管Q2导通，进而使Q4、Q5、Q6从+12V电源连接到上半部分变压器T1，产生220V输出波形的上半周期。同理，当引脚11为高电平时，Q7、Q8、Q9导通，通过变压器T2产生下半周期电压，从而形成完整的220V输出波形。在变压器T2的输出，电压通过桥式整流器D5整流，并提供给误差放大器的反相输入端PIN1。比较内部参考电压后，误差电压调节引脚14和12的驱动信号的占空比，以调整输出电压。
电阻R9用于调节逆变器输出电压，因为它直接控制输出电压误差放大器部分的反馈量。二极管D3和D4作为续流二极管，保护晶体管在变压器T2初级侧产生的电压尖峰。R14和R15限制Q7的基极电流，R12和R13防止意外的开关ON下拉电阻。C10和C11用于绕过变频器输出噪声，而C8是稳压IC 7805的滤波电容。电阻R11限制通过LED指示灯D2的电流。
BLDC/PMSM逆变器泄放电阻与刹车电阻
BLDC/PMSM逆变器中的泄放电阻主要用于保护功率器件和半桥电路稳定，而刹车电阻则用于大功率电机制动时的能量消耗保护。
泄放电阻：
作用：泄放电阻通常并联在MOS管的G极和S极之间，用于解决当控制信号撤除时，由于结电容的作用，GS间的电压维持在导通状态的问题，确保电路的快速响应和可靠性。阻值选择：其阻值通常在510千欧之间，根据电机和逆变器的参数来决定是否增设。应用场景：当寄生电容容值较小，且可以通过其他路径实现MOS的导通与截至的分离时，可能无需额外的泄放电阻。刹车电阻：
作用：刹车电阻用于消耗电机在快速制动时产生的再生电能，避免对变频器或逆变器的直流电路造成损害。工作原理：制动时，电流经过刹车电阻转化为热能。阻值选择：刹车电阻的阻值选择需考虑能量转换效率，根据系统动能和刹车时间计算得出。应用场景：在大功率电机系统中，刹车电阻是不可或缺的组成部分。做逆变器选什么三极管好
逆变器在工作过程中主要使用二极管、可控硅、电容和压敏电阻等元件，但有时候确实会用到三极管。选择合适的三极管对于确保逆变器的稳定性和可靠性至关重要。
首先，三极管的选择需要考虑其工作频率。逆变器通常工作在较高频率下，因此三极管需要具备良好的高频性能，以确保信号传输的准确性和效率。其次，三极管的饱和压降和开关损耗也是重要的考量因素。饱和压降越低，三极管在导通状态下的能耗就越小；开关损耗越低，三极管在切换状态下的能耗就越少。
此外，三极管的耐压值和电流容量也是选择的重要依据。逆变器工作时，输入和输出电压往往较高，因此三极管需要能够承受较高的电压而不被击穿。同时，逆变器需要输出较大的电流，因此三极管需要具备足够的电流容量。
最后，三极管的热稳定性也很关键。逆变器在工作时会产生大量的热量，如果三极管的热稳定性差，就可能导致其温度过高，从而影响其正常工作。因此，在选择三极管时，应选择具有良好热稳定性的型号。
综上所述，选择合适的三极管对于逆变器的稳定性和可靠性至关重要。在选择三极管时，需要综合考虑其工作频率、饱和压降、开关损耗、耐压值、电流容量以及热稳定性等多个因素，以确保其能够满足逆变器的工作需求。
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