t
n
sin
nt ) n
n 6 k 1 k=1,2,3…自然数
S1 S2 S3 S4 S5 S6
uAO ? uBO ?
uCO?
uOO ?
uAO
Ui/6
1-4 2-5 3-6
Ui/2
Ui/3
t 2Ui/3
UAO 21 02uAO 2dt0.47Ui1
uBO uCO
UAO12U 2i 0.45Ui
uAB
1、半桥单相逆变电路 2、全桥单相逆变电路
2 三相逆变电路
1、纵向换流控制方式 2、横向换流控制方式
方波逆变
= PWM逆变
的特例
1 单相逆变电路
★ 半桥逆变电路：
C1
S1 D1
L
R
Ui
O
uO
S2 D2
C2
iO
Ui /2
O
Ui /2
S1 D1
L
R iS1
iD1
uO
S2 D2 iD2
iO
iS2
逆变电路的基本单元！
1、功率因数（PF — Power Factor)：
1TH2F
PF PU1cIoscos
S UI
Υ=I1/I — 电流谐波因数 cosφ — 相位因数
2、畸变—谐波评价
① 畸变因数 (DF — Distortion factor)
DF
Un2 n2
n23
U1
② 总谐波因数 (THF — Total Harmonic Distortion factor)
0 .2
C5
C7
0
40 80 120 160 200
2 三相方波逆变电路
S1
1-4
t
S2
2-5
ii
S3
3-6
S4
S1 D1 S3 D3
S5 D5
S5
Ui /2
A
L
R
S6
Ui
O'
B
O
uAO ?
Ui/2
C
uBO ?
Ui /2
S4 D4
S6 D6
S2 D2
uCO? uOO ?
Ui/6
控制
180°导通，60°纵向换流
uAO
Ui/3
2Ui/3
方式 120°导通，60°横向换流
uBO
S1uAO Ui /2 S4uAO Ui /2
uAO uAO uOO
uBO
uBO
uOO
uCO uCO uOO
uCO uAB
u O O 1 3 (u A O u B O u C O ) 1 3 (u A O u B O u C)O
第二章 DC-AC 变换器 (Inverter)
§2-1 硬开关方波逆变电路 §2-2 硬开关PWM逆变电路 §2-3 SPWM驱动信号的产生方法 §2-4 硬开关PWM逆变电路的谐波分析 §2-5 改善电压波形的技术措施 §2-6 逆变电路的控制 §2-7 闭锁时间对输出电压的影响
★ 逆变器的分类：
//22
P010 P010
★ 全桥逆变电路
半桥并联
Ui
波形与半桥类似
输出电压大一倍 开关电流小一倍
uO4Ui n1 35sin nnt
UO10.9Ui
50%对角线互补控制
S1 D1
S3 D3
C
L
R
S4 D4
uO
S2 D2
iO
特点：
臂内自然换流；臂间强迫换流
直流电压利用率高
谐波含量高：
电压不可调：自然死区?
Ui /2
O
Ui /2
S1 D1
L
R iS1
iD1
uO
S2 D2 iD2
iO
iS2
uO2Ui n1 35sin nnt
无直流、无余弦、 无偶次谐波
UO1 0.45Ui
UO
1 T
T
0
ui2dt
0.5Ui
TH F U O2nU O 2U O 124.4 8%
U O 1
U O 1
iO1
2Ui
Z1
(sint
Ui
iA
iB
iC
TH FU AO 2 n U A2 O U A1O 23% 1
U A1O
U O 1
ii
Ii
LOH 5
pi i1+5 i1 i1+3 i3 i3+5 i5 i1+5 i1
Pi
T
★ 横向换流控制方式
ii
? S16 ? ? uAO U i / 2
? ?
S12
?
?
uAO U i / 2
输出频率：工频、中频、高频（20kHz∧）
相 数：单相、三相
按
能量流向：有源、无源
电源类型：电压源型VSI、电流源型CSI
电路结构：半桥、全桥、推挽、单管
换流方式：负载换流式、硬开关式、谐振式
★ 主要优点：
1、控制灵活、响应快速 2、节省材料、减小体积 3、PF大、高效节能
★ 主要指标：
PF 1 cos
)
2f tan 1 L / R
Z1 R 2 (L)2
★ 半桥逆变的输出功率
Ui
t
S1
ON
S2
ON
uO
uO1
Ui /2
-Ui /2
iO 1 iO
iS1 iS2 iD1 iD2 pO
41 2 34
PO
pO1
p01 u01 i01
U 01 M sin t I 01 M sin( t )
无 直 通
S1 ? ? uAO 0
S1、S2 50%互补导通
D续流 — 整流 iO
整流 逆变 uO 逆变 整流
S导通 — 逆变
无论电流方向如何
uO
Ui 2 Ui 2
S1 S2
★ 半桥逆变电路工作波形
Ui
t
S1
ON
S2
ON
uO
uO1
Ui /2
-Ui /2
iO 1 iO
iS1 iS2 iD1 iD2 pO
41 2 34
PO
pO1
U 01 M
I 01 M
cos
cos( 2 t 2
)
U 01 I 01 [cos cos( 2 t )]
S1 cos S1 cos( 2 t )]
PDC PAC
PDC — 有功功率；PAC— 无功功率
P 01
1 T
T 0
p 01 dt
S 1 cos
P DC
P D CU i\R \L \f
③ 谐波因数 (HF — Harmonic factor)
THF
Un2
n23
U1
THD
④ 最低次谐波 (LOH — Lowest-order Harmonic) HFUnU1
3、逆变效率
4、电磁兼容性EMI
POUT(AC)
PIN(DC)
5、功率体积（重量）比
§2-1 硬开关方波逆变电路
1 单相逆变电路
Ui
iA
iB
iC
uOO 1 3(uAO uBO uCO)
0
ii i1i3i5
ii
Ii
pi i1+5 i1 i1+3 i3 i3+5 i5 i1+5 i1
Pi
T
★ 纵向换流控制方式
u AO
2U i
(sin
t
1 sin 5
5 t
1 sin 7 t 1 sin 11 t )
7
11
2U i
(sin
★ 全桥移相式逆变电路
Ui
uO4Ui n1 35 sin n 2 co n n st
Ui
S1
ON
S3
uO
iO
Байду номын сангаас
ON
Ui
-U i
t S4 S2
uO1
iO 1
THFmin仍>20%，且LOH=3
S1 D1 C
S4 D4
Cn
1 .0
THF
0 .8
S3 D3
L
R
uO
S2 D2
iO
C1
0 .6
0 .4
C3