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单相半桥式逆变电路

发布时间:2013/5/29 20:21:08 访问次数:2786

    需要说明的两点是:如果EC2-12V只是想实现直流变交流,则可不用变压器;如要隔离和变压就必须要有输出变压器。一般在小型UPS中,所采用的电池组电压均较低,因此多采用有变压器的电路,也有一些产品采用先隔离升压后直接逆变的方法。其次,图9-14中的四只二极管是电路必备元件,这是因为无论是有无变压器的电路,总是要考虑图9-14中端“l”和端“2”间的等效串联电感。正是等效串联电感的存在,使VT1和VT4关断时,由VD2和VD3为其能量释放回电源E提供了通路。同理,在VT2和VT3关断时,VD1和VD4也起同样的作用。如果在电路中不接入二极管,则在功率开关器件关断瞬间,会因电感的作用使其两端呈现极高的电压尖峰,严重时会导致功率开关器件击穿损坏。

           
    图9-15为控制电压及输出电匝的波形。图中,t2时刻所对应输出电压的反向尖峰电压是等效串联电感通过二极管释放能量所致。
    单相半桥式逆变电路是由直流电源E、分压电容器Cl及C2、功率开关器件VT1及VT2、在说明半桥式逆变电路的工作原理之前,要明确的是电路中的分压电容器Cl与C2的容量相等,即Cl= C2。同时,假设电容器的容量足够大,以致于在电路工作过程中C1和C2两端电压几乎不变,即时刻有Ucl=Uc2=E/2。下面来说明电路的工作原理。
    在f~t2期间,Ul >0、UG2 <0,VT1导通VT2截止。期间C1放电,其路径为Ci+一VT1一变压器一次绕组一Cl;电容器C2充电,其路径为E+一VT1一变压器一次绕组一C2一E-。如前假定条件,在Uc,和UC2均不变的前提条件下,变压器一次的两端电压U12= Ul=E/2,变压器的二次电压为U34= N2,Ni.U12=N2.E/2Ni。当然,这是在忽略VT1导通时的管压降并设一次与二次匝数分别为Ⅳ1和Ⅳ’时得到的结果。
    t2时刻,VT1关断,电路中“l”端和“2”端间的等效串联电感通过VD2向电容C2释放能量。此后,即t2~t3期间,因UGl <0、UG2 <0,VT1和VT2均截止。
    t3~t4期间,UG:>0,UG,<0。VT1截止而VT2导通。期间CI充电,其路径为E+一C一变压器一次绕组一VT2- E-;电容器C2放电,其路径为C2+一变压器一次绕组-+VT2一C2。与tl~ t2期间的假定一样,此时可以得到变压器一次侧的两端电压U12= -UC2= -E/2,变压器二次侧电压为U34= N2/Ni.U12= -N2.E/2Ni.

    需要说明的两点是:如果EC2-12V只是想实现直流变交流,则可不用变压器;如要隔离和变压就必须要有输出变压器。一般在小型UPS中,所采用的电池组电压均较低,因此多采用有变压器的电路,也有一些产品采用先隔离升压后直接逆变的方法。其次,图9-14中的四只二极管是电路必备元件,这是因为无论是有无变压器的电路,总是要考虑图9-14中端“l”和端“2”间的等效串联电感。正是等效串联电感的存在,使VT1和VT4关断时,由VD2和VD3为其能量释放回电源E提供了通路。同理,在VT2和VT3关断时,VD1和VD4也起同样的作用。如果在电路中不接入二极管,则在功率开关器件关断瞬间,会因电感的作用使其两端呈现极高的电压尖峰,严重时会导致功率开关器件击穿损坏。

           
    图9-15为控制电压及输出电匝的波形。图中,t2时刻所对应输出电压的反向尖峰电压是等效串联电感通过二极管释放能量所致。
    单相半桥式逆变电路是由直流电源E、分压电容器Cl及C2、功率开关器件VT1及VT2、在说明半桥式逆变电路的工作原理之前,要明确的是电路中的分压电容器Cl与C2的容量相等,即Cl= C2。同时,假设电容器的容量足够大,以致于在电路工作过程中C1和C2两端电压几乎不变,即时刻有Ucl=Uc2=E/2。下面来说明电路的工作原理。
    在f~t2期间,Ul >0、UG2 <0,VT1导通VT2截止。期间C1放电,其路径为Ci+一VT1一变压器一次绕组一Cl;电容器C2充电,其路径为E+一VT1一变压器一次绕组一C2一E-。如前假定条件,在Uc,和UC2均不变的前提条件下,变压器一次的两端电压U12= Ul=E/2,变压器的二次电压为U34= N2,Ni.U12=N2.E/2Ni。当然,这是在忽略VT1导通时的管压降并设一次与二次匝数分别为Ⅳ1和Ⅳ’时得到的结果。
    t2时刻,VT1关断,电路中“l”端和“2”端间的等效串联电感通过VD2向电容C2释放能量。此后,即t2~t3期间,因UGl <0、UG2 <0,VT1和VT2均截止。
    t3~t4期间,UG:>0,UG,<0。VT1截止而VT2导通。期间CI充电,其路径为E+一C一变压器一次绕组一VT2- E-;电容器C2放电,其路径为C2+一变压器一次绕组-+VT2一C2。与tl~ t2期间的假定一样,此时可以得到变压器一次侧的两端电压U12= -UC2= -E/2,变压器二次侧电压为U34= N2/Ni.U12= -N2.E/2Ni.

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5-29单相半桥式逆变电路

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