无源逆变器的应用： 无源逆变器的应用 目前几乎所有的电力电子变换电路都包含有无源逆变电 路，是电力电子技术中的最核心部分。 1. 变频调速（交流电机驱动） 2. 感应加热 3. 隔离型开关电源 4. 高频直流焊机 5. 脉冲电源 6. 节能照明
4.2 无源逆变器的分类
电压型和电流型逆变器 单相和三相 半桥、全桥、推挽式 换流方式： 换流方式：在电力电子变换电路中，电流从一 个支路向另一个支路转移的过程称为换流。 1. 器件换流（全控型器件）； 2. 电网换流（有源逆变，晶闸管构成的AC－AC）； 3. 负载换流（谐振电路－－串联谐振和并联谐振）； 4. 强迫换流（半控器件＋辅助换流电路）。
调节不方便、谐波含量大，开关器件损耗小。 应用较少。
2. 脉冲移相（单脉冲方波逆变器）
调节方便、谐波含量大，开关器件损耗小。 应用较多。
3. PWM（pulse width modulation）调制
调节方便、谐波含量小，开关器件损耗较大。 应用领域最广泛（整流，逆变，直流变换，APF等）
逆变器输出频率的调节 改变逆变器开关器件的触发频率。
电压型单相全桥无源逆变电路
课件4
4.1 无源逆变电路
无源逆变电路： 无源逆变电路： 将直流电转换为频率、幅值可调的交流电，并直接供 给负载的逆变电路。 有源逆变电路： 有源逆变电路： 将直流电转换为交流电并馈送到交流电网的逆变电路。 区别和联系： 区别和联系：
1. 二者都是DC-AC电路； 2. 有源逆变电路的输出和电网的交流电有直接关系，即逆变器 的输出和电网电压同频同相；无源逆变的输出直接联接负载，和电 网电压无关。
4.3 电压型单相全桥无源逆变电路
电路结构
图1 电压型单相全桥无源逆变电路
4.3 电压型单相全桥无源逆变电路
结构特点： 结构特点： 1. 直流侧并联有大容量电容器，直流侧电压基本 无脉动，直流回路呈现低阻抗的电压源特性。 2. 逆变器交流输出电压波形为矩形波，并与负载 阻抗性质无关；而交流输出电流波形和相位由负载 阻抗决定。 3. 逆变器各桥臂都反并联续流二极管，用以给交 流无功能量向直流侧回馈提供通路。 4. 同相上下桥臂的功率开关器件的触发脉冲要有 “死区”，即遵循“先关断，后开通”原则，防止 桥臂直通短路。
工作原理： 工作原理：
（a）mode 1 a mode
V2V3虚通
（b）mode 2
（c）mode 3 V1V4虚通
（d）mode 4
定量分析： 定量分析：
1 1 (sin ω t + sin 3ω t + sin 5ω t + ⋅⋅ ⋅) 输出电压： 输出电压： u 0 = 3 5 π 4U d
4.4 小结
无源和有源逆变器的概念； 无源逆变器的分类和换流方式； 电压型单相全桥逆变器的结构； 电压型单相全桥逆变器的换流； 电压型单相全桥逆变器的定量分析。 电压型单相全桥逆变器的电压频率调节。
谢 谢
基波电压幅值： 基波电压幅值：U 01m =
4U d
π
= 1.27U d
基波电压有效值： U 01 = 基波电压有效值： 负载电流： 负载电流： 功率因数角： 功率因数角：
2 2U d
π
≈ 0.9U d
i0 =
u0 Z
−1
Hale Waihona Puke ϕ ≈ tanωL
R
输出电压、频率的调节： 输出电压、频率的调节： 逆变器输出电压的调节 1. 改变直流电压（单脉冲方波逆变器）