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逆變器原理

逆變器是把直流電轉變為交流電的一種裝置。它一般包括逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。主要是把各種直流源轉變為交流供交流負載使用，一般直流源有蓄電池、干電池、太陽能電池等，可以應用到不間斷電源(UPS)、太陽能發電轉換等。

本次來探討一下逆變橋的工作原理，即逆變電路的相關原理。

逆變電路一般包括半橋逆變電路、全橋逆變電路、推挽逆變電路。

半橋逆變電路

半橋逆變電路原理圖如圖一所示：

V1和V2柵極信號在一周期內各半周正偏、半周反偏，兩者互補，輸出電壓uo為矩形波，幅值為Um=Ud/2 。

工作工程：

1、當V1導通V2截止時，電流途徑為V1->L->R->C2;

2、當V1截止V2截止時，由于L的作用，電流的值不能突變，此時電流的途徑為L->R->C2->VD2->L，此時L為能量提供源，電流時間與L的大小有關;

3、當V1截止V2導通時，電流途徑為C1->R->L->V2，此時uo值為負;

4、當V1、V2再次截止時，電流途徑為C1->R->L->VD1->C1，此時L仍然作為能量提供源。

以上為半橋逆變電路的原理。

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全橋逆變電路

全橋逆變電路原理圖如圖三所示

四個開關管和四個續流二極管構成兩個橋臂，可看成兩個半橋電路的組合;

同一橋臂兩個開關器件不能同時導通，即V1、V2不能同時導通，V3、V4不能同時導通，導通會導致Ud短路;

V3的基極信號與V1相差θ(0<θ<180 ) ;

輸出電壓為輸入電壓Ud。

工作過程：

1、當V1、V4導通,V3、V4截止時，電流途徑為V1->R->L->V4;

2、當V1導通，V2、V3、V4均截止時(V3的基極信號與V1相差θ)，電流途徑為V1->R->L-VD3->V1;

3、當V1、V2、V3、V4均截止時，uo為0;

4、當V1、V4截止，V2、V4導通時，電流途徑為V3->L->R->V2;

當V2導通，V1、V3、V4截止時，電流途徑為V2->VD4->L->R->V2;

推挽逆變電路

推挽逆變電路原理圖如圖五所示：

交替驅動兩個IGBT，經變壓器耦合給負載加上矩形波交流電壓;

兩個二極管的作用也是提供無功能量的反饋通道;

變壓器匝比為1:1時，uo和io波形及幅值與全橋逆變電路完全相同。

推挽逆變電路的原理跟半橋逆變電路原理大體相同，推挽電路相對于半橋逆變電路、全橋逆變電路的特點：

比全橋電路少用一半開關器件;

比半橋電路電壓利用率高。

但是，相對的V1、V2承受的電壓為2Ud，比全橋電路高一倍，所以在選擇V1、V2管子的時候要注意。

邏輯控制電路為控制各個IGBT管子開關的電路，只有在正確的開關控制下，才能得到想要的波形。邏輯電路有很多種實現方式，這里就不展開述說了。