1 单相电压型全桥逆变电路简介
1.1 逆变
逆变,即直流变换成交流。
在全桥(H桥)逆变电路中:
V1、V2、V3、V4 为 IGBT,VD1、VD2、VD3、VD4为二极管
当V1、V4导通,V2、V3截止时,负载电压uo为正;
当V1、V4截止,V2、V3导通时,负载电压uo为负。
改变两组开关(V1、V4为一组,V2、V3为一组)的切换频率,即可改变输出交流电的频率。
输出电压uo可以是Ud、-Ud和0,这样就把直流电变成了交流电。
VD1、VD2、VD3、VD4为续流二极管,能使负载电流io连续,给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道。
1.2 全桥
- 共四个桥臂,可看成两个半桥电路组合而成;
- 两对桥臂交替导通180°;
- 输出电压和电流波形与半桥电路形状相同,但幅值高出一倍。
1.3 电压型
- 直流侧为电压源或并联大电容,直流侧电压基本无脉动。
- 由于直流电压源的钳位作用,输出电压为矩形波,输出电流因负载阻抗不同而不同:
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。
1.4 参数计算公式
2 阻性负载下的仿真
2.1 电路图
2.2 模块内部参数
直流电压源 Udc = 100V
电阻 R = 5Ω
IGBT驱动部分(θ=30°)
这里的驱动采用方波信号(由 Pulse Generator 生成)
注意 Phase delay(相移)
IGBT驱动S1:
IGBT驱动S2:
IGBT驱动S3:
IGBT驱动S4:
IGBT驱动部分(θ=60°)
S1 和 S2 同上
IGBT驱动S3:
IGBT驱动S4:
2.3 仿真结果
θ=30°
电压:
电流:
阻性负载下电压电流波形相似,周期相同,相位相同,只是幅值不同
θ=60°
电压:
电流:
改变θ后,电压电流波形均发生变化。
3 阻感负载下的仿真
3.1 电路图
3.2 模块内部参数
直流电压源 Udc = 100V
电阻 R = 5Ω
电感 L =2e-3H
IGBT驱动部分与阻性电路相同
3.3 仿真结果
θ=30°
θ=60°
4.资源下载
参考:
[1]王兆安, 刘进军. 电力电子技术[M]. 北京: 机械工业出版社,2009.