第7章：无源逆变电路7.1无源逆变电路的原理工业应用交流电源变频变压电源VVVF，即变频器。通常用于交流电动机调速；恒频恒压电源CVCF，典型代表是UPS，以及其它的各种电源；感应加热用交流电源，要求频率可以在一定范围内变化。逆变电路的应用蓄电池、干电池、太阳能电池等直流电源向交流负载供电时，需要逆变电路；交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分都是逆变电路。二.无源逆变电路的基本工作原理改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率；电阻负载时，负载电流io和uo的波形相同，相位也相同；阻感负载时，io相位滞后于uo，波形也不同（图7-1b）t1前：S1、S4通，uo和io均为正；t1时刻断开S1、S4，合上S2、S3，uo变负，但io不能立刻反向；io从电源负极流出，经S2、负载和S3流回正极，负载电感能量向电源反馈，io逐渐减小，t2时刻降为零，之后io才反向并增大。三.换流方式分类1.器件换流利用全控型器件的自关断能力进行换流（DeviceCommutation）;2.电网换流由电网提供换流电压称为电网换流（LineCommutation）；可控整流电路、相控交流调压电路；不需器件具有门极可关断能力，也不需要为换流附加元件。3.负载换流由负载提供换流电压称为负载换流（LoadCommutation）；负载电流相位超前于负载电压的场合，都可实现负载换流；负载为电容性负载时，可实现负载换流。4.强迫换流设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压或反向电流的换流方式称为强迫换流（ForcedCommutation）通常利用附加电容上储存的能量来实现，也称为电容换流直接耦合式强迫换流——由换流电路内电容提供换流电压VT通态时，先给电容C充电。合上S就可使晶闸管被施加反压而关断。四.无源逆变电路的分类电压型逆变器电流型逆变器矩形波逆变器特点:输出电压波形为矩形波，电路控制简单，开关次数少，直流电压利用率高。缺点在于输出电压或电流调节困难，矩形波的谐波含量高。脉宽调制型逆变器特点：输出基波的频率及幅值调节容易，谐波含量低。缺点在于开关次数高，直流电压利用率低。五.本章学习内容7.2单相电压型逆变电路一．半桥逆变电路2.工作原理二.全桥逆变电路输出电压（图b）输出电流（图c）直流输入电流（图d）2.工作原理3.输出电压参数分析4.移相调压方式（通过逆变器本身开关控制,适用于单相）输出电压参数分析逆变器调压的基本方法调节输出变压器的变化调节逆变器的直流输入电压逆变器的相位位移或多重化技术通过对逆变器本身的控制实现调压调频三.带中心抽头变压器的逆变电路电压型逆变电路的特点：(1)直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动；(2)输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；(3)阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管。7.3三相电压型逆变电路一.电路结构二.工作原理180导通型各阶段的等值电路及电压值180导通型三相电压型逆变器的输出电压波形相电压波形线电压波形三.基本参数分析相电压有效值（含谐波）线电压有效值（含谐波）感性负载情况负载电流滞后角小于60（a）A相电压波形（b）A相电流波形（c）T1的电流波形（d）D4的电流波形（e）直流输入电流感性负载情况负载电流滞后角大于60感性负载下逆变器中可能有三种电流：功率电流它通过两个或三个逆变管，将能量从直流电源送到负载。环路电流它在逆变器内部经过一个逆变管和一个反馈二极管，形成环流，但此环流不经过电源。反馈电流它通过两个反馈二极管将负载的能量反馈到直流电源中去。相电压波形线电压波形180导通方式和120导通方式的比较：120方式上下两管间有60的间隙，对换流有利，但是管子的利用率低，且若采用星形接法，则始终有一相断开，在换流时会引起较高的感应电势，而180方式无论在三角形还是星形接法时，正常工作都不会产生过电压，故180方式应用较为普遍。7.4电流型逆变电路7.4.1.单相桥式电流型逆变电路电路参数计算7.4.2.三相桥式电流型逆变电路一.电路原理与特点二.电路参数计算线电流基波的幅值为线电流基波有效值为线电流的有效值为（含谐波）波形分析输出线电流波形和负载性质无关，正负脉冲各120°的矩形波输出电流和三相桥整流带大电感负载时的交流电流波形相同，谐波分析表达式也相同输出线电压波形和负载性质有关，大体为正弦波输出交流电流的基波有效值电流型逆变电路的特点：(1)直流侧为电流源或串联大电感，直