2.交流侧电压的波形为矩形波，与负载无关，而交 流侧电流波形则与负载类型有关。
4.4.1 电流型单相桥式逆变电路
1、电路工作过程：
当 T1、T4 导 通 ， T2、 T3关断时，I0=Id ；反之， I0=-Id 。
当以频率f交替切换 开关管T1、T4和T2、T3 时，则在负载上获得如 图 4.4.1（b）所示的
带电感性负载的情况：
带电感性负载时，输出电压仍然是交流方波，与电阻性负载 时一样。输出电流不再是方波，而是连续的近似三角波， 如图4.3.1所示。
4.3.1 电压型单相半桥逆变电路
优点： 简单，使用器件少； 缺点： 1）交流电压幅值仅为Ud/2； 2）直流侧需两个电容进行分压； 3）为了使负载电压接近正弦波通常在输出端要 接LC滤波器，以滤除逆变器输出电压中的高次 谐波。
2.交流侧电流的波形为矩形波，与负载无关，而交 流侧电压波形则与负载类型有关。
4.5.1 SPWM控制的基本原理
1、PWM产生原理：
•
将一个正弦波半波电压
分成N等份，并把正弦曲线每
一等份所包围的面积都用一
个与其面积相等的等幅矩形
脉冲来代替，且矩形脉冲的
中点与相应正弦等份的中点 重合，得到如图4.5.1（b） 所示的脉冲列。这就是PWM
电流波形。
恒流大电感
图4.4.1 电流型单相桥式 逆变电路及电流波形
输出电流波形为矩形波，与电路负载性质关管采用自关断器件时，如果其反向 不能承受高电压，则需在各开关器件支路串入二 极管。
4.4.3
电流型逆变电路的主要特点
1.直流侧接有大电感，相当于电流源，输入是恒定 的直流电流。
（2）根据电路的结构特点分类 ① 半桥式逆变电路； ② 全桥式逆变电路； ③ 推换式逆变电路； ④ 其他形式
4.1.3 逆变电路用途
逆变器的用途十分广泛：
•
1、可以做成变频变压电源（VVVF），主要用于交
流电动机调速。
2、可以做成恒频恒压电源（CVCF），其典型代表为 不间断电源（UPS）、航空机载电源、机车照明，通信等 辅助电源也要用CVCF电源。
图4.3.2 电压型单相全桥逆变 电路和电压、电流波形图
4.3.2 电压型单相全桥逆变电路
2）电感负载时
带电感性负载时，输出电压仍然是交流方波，与 电阻性负载时一样。输出电流不再是方波，而是 连续的近似三角波，如图4.3.2所示。
4.3.4
电压型逆变电路的主要特点
1.直流侧接有大电容，相当于电压源，输入是恒定 的直流电压
应用：用于几kW以下的小功率逆变电源；
4.3.2 电压型单相全桥逆变电路
1、电路工作过程：
全控型开关器 件 T1 和 T4 构 成 一 对 桥 臂 ， T2 和 T3 构 成 一对桥臂, T1和T4同 时 通 、 断 ； T2 和 T3 同时通、断。T1(T)4 与T2(T3)的驱动信号 互补（相反）。
波形。正弦波的另外一个半
波可以用相同的办法来等效。
•
PWM波形的脉冲宽度是
按正弦规律变化，称为SPWM
波形。
图4.5.1 SPWM电压等效正弦电压
4.5.2 单极性SPWM控制方式
1、定义：三角载波只在一 个方向变化 得到的PWM波 形也只在一个方向变化的 控制方式称为单极性 SPWM控制方式。
2、原理：载波信号uc在信 号波正半周为正极性的三 角波，在负半周为负极性 的三角波，调制信号ur和载 波uc的交点时刻控制逆变器 晶体管T3、T4的通断。
3、可以做成感应加热电源，例如中频电源， 高频电源等。
4.3.1 电压型单相半桥逆变电路
在输入侧（直流）接有 两个相互串联的足够大 的C半1电电=C容压2。C。1它和们C各2，分且得满一足
Uc1=Uc2=Ud/2
工作原理： 在一个周期内，电力晶体管T1和T2各导通半个周期。 当T1开通、T2截止时， 输出电压 U0=Ud/2。 当T2开通、T1截止时， 输出电压 U0= -Ud/2。 这样，在输出端就得到了一个交流方波电压。
图4.5.3 单极性PWM控制方式
3、晶体管的控制规律： 在ur的正半周期，T1保持 导通，T4交替通断。当ur > uc时，使T4导通，负载 电压u0= Ud；当ur≤uc时， 使T4关断，负载电压u0=0。 在ur的负半周，保持T2 导通，使T3交替通断。当 ur < uc时，使T3导通， u0=- Ud；当ur≥uc时，使 T3关断，负载电压u0=0。
图4.3.1 电压型半桥逆变电路及其电压电流波形
4.3.1 电压型单相半桥逆变电路
缓 冲
电
感
思考：
反 馈
(1)输出电压Uo是否交流电压？
的 无
(2)输出电压uo是交流方波，如何转换得到正弦波电压？
功 能 量
答案：
(1) Uo波形有正有负，是交流电压。
(2) 可以通过加合适的滤波器滤波获得。需要很大的滤波器， 所以实际中这种方法一般不多用，实际中一般用后面将 要介绍的SPWM技术。
图4.5.2 电压型单相桥式 PWM逆变电路原理图
4.5.3 双极性SPWM控制方式
1、定义：三角载波是正负两个方向变化，所得到的 SPWM波形也是在正负两个方向变化控制方式。在ur 的一个周期内，PWM输出只有±Ud两种电平。
2、晶体管的控制规律： 号各使断使断，晶晶，开ur和体体此此关在管管时时载器uTT，，件波r12的uu的信、、0正0==通号TT负-43U断Uu导导半ddc。；。的通 通周当当，，交内uu使使点，rr TT时><在21 刻调uu、、cc控时制时TT34制信，关，关
4.3.2
1）纯电阻负载时
当开关T1、T4闭合，T2、 T3断开时，
逆变器输出电压U0=Ud； 当开关T1、T4断开，T2、 T3闭合时， 输出电压 u0= -Ud ; 这样，在输出端就得到了一个 交流方波电压。
同单相半桥逆变电路相比，在相同负载的情况下， 其输出电压和输出电流的幅值为单相半桥逆变电路 的两倍。
4.1 逆变器的性能指标与分类
逆变的定义：DC-AC 即将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电
供给负载或供给电网。
4.1.2 逆变电路的分类
（1）根据输入直流电源特点分类 ① 电压型：电压型逆变器的输人端并接有大电容，输入 直流电源为恒压源，逆变器将直流电压变换成交流电压。 ② 电流型：电流型逆变器的输入端串接有大电感，输入 直流电源为恒流源，逆变器将输入的直流电流变换为交 流电流输出。