电力电子技术第4版第4无源逆变电路ppt课件

第第4章章 无源逆变电路无源逆变电路电力电子技术电力电子技术(第第4版版)第第4 4章章 无源逆变电无源逆变电路路1 1定义：如果将逆变电路的交流侧接到交流电网上，把直流定义：如果将逆变电路的交流侧接到交流电网上，把直流电逆变成同频率的交流电反送到电网去。电逆变成同频率的交流电反送到电网去。2 2应用：它用于直流电机的可逆调速、绕线型异步电机的串应用：它用于直流电机的可逆调速、绕线型异步电机的串级调速、高压直流输电和太阳能发电等方面。级调速、高压直流输电和太阳能发电等方面。1 1定义：逆变器的交流侧不与电网联接，而是直接接到负载，定义：逆变器的交流侧不与电网联接，而是直接接到负载，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。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。2 2应用：它在交流电机变频调速、感应加热、不停电电源等应用：它在交流电机变频调速、感应加热、不停电电源等方面应用十分广泛，是构成电力电子技术的重要内容。方面应用十分广泛，是构成电力电子技术的重要内容。1 1、有源逆变、有源逆变:2 2、无源逆变：、无源逆变：第第4 4章章 无源逆变电路无源逆变电路 n 4.1 4.1 逆变器的性能指标与分类逆变器的性能指标与分类n 4.2 4.2 逆变电路的工作原理逆变电路的工作原理 n 4.3 4.3 电压型逆变电路电压型逆变电路n 4.4 4.4 电流型逆变电路电流型逆变电路n 4.5 4.5 逆变器的逆变器的SPWMSPWM控制技术控制技术n 4.6 4.6 负载换流式逆变电路负载换流式逆变电路 （1 1谐波系数谐波系数HFHFHarmonic FactorHarmonic Factor）谐波系数谐波系数HFHF定义为谐波分量有效值同基波分量有致值之定义为谐波分量有效值同基波分量有致值之比，即比，即 式中式中n=1n=1、2 2、33，表示谐波次数，表示谐波次数，n=1n=1时为基波。时为基波。(4.1.1)(4.1.1)1UUHFn（2 2总谐波系数总谐波系数THDTHDTotal Harmonic DistrotionTotal Harmonic Distrotion）4.3,2211nnUUTHD(4.1.2)(4.1.2)（5 5电磁干扰电磁干扰EMIEMI和电磁兼容性和电磁兼容性EMCEMC）（3 3逆变效率逆变效率（4 4单位重量的输出功率单位重量的输出功率:衡量逆变器输出功率密度的指标。衡量逆变器输出功率密度的指标。总谐波系数表征了一个实际波形同其基波的接近程度。总谐波系数表征了一个实际波形同其基波的接近程度。THDTHD定义为定义为4.1.2 逆变电路的分类逆变电路的分类 电压型：电压型逆变器的输人端并接有大电容，输入电压型：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。直流电源为恒压源，逆变器将直流电压变换成交流电压。电流型：电流型逆变器的输入端串接有大电感，输入电流型：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。流输出。（1 1）、根据输入直流电源特点分类）、根据输入直流电源特点分类 半桥式逆变电路；半桥式逆变电路；全桥式逆变电路；全桥式逆变电路；推换式逆变电路；推换式逆变电路；其他形式：如单管晶体管逆变电路。其他形式：如单管晶体管逆变电路。（2 2）、根据电路的结构特点分类）、根据电路的结构特点分类 负载换流型逆变电路；负载换流型逆变电路；脉冲换流型逆变电路；脉冲换流型逆变电路；自换流型逆变电路。自换流型逆变电路。4.1.2 逆变电路的分类逆变电路的分类（3 3根据换流方式分类根据换流方式分类（4 4根据负载特点分类根据负载特点分类非谐振式逆变电路非谐振式逆变电路谐振式逆变电路谐振式逆变电路4.1.2 逆变电路的分类逆变电路的分类 1 1、可以做成变频变压电源、可以做成变频变压电源VVVFVVVF），主要用于交流电动），主要用于交流电动机调速。机调速。2 2、可以做成恒频恒压电源、可以做成恒频恒压电源CVCFCVCF），其典型代表为不间），其典型代表为不间断电源断电源UPSUPS）、航空机载电源、机车照明，通信等辅助）、航空机载电源、机车照明，通信等辅助电源也要用电源也要用CVCFCVCF电源。电源。3 3、可以做成感应加热电源，例如中频电源，高频电源等、可以做成感应加热电源，例如中频电源，高频电源等。逆变器的用途：逆变器的用途：第第4 4章章 无源逆变电路无源逆变电路 n 4.1 4.1 逆变器的性能指标与分类逆变器的性能指标与分类n 4.2 4.2 逆变电路的工作原理逆变电路的工作原理 n 4.3 4.3 电压型逆变电路电压型逆变电路n 4.4 4.4 电流型逆变电路电流型逆变电路n 4.5 4.5 逆变器的逆变器的SPWMSPWM控制技术控制技术n 4.6 4.6 负载换流式逆变电路负载换流式逆变电路 4.2 逆变电路的工作原理逆变电路的工作原理 Ud为输入直流电压，为输入直流电压，R为逆变器的输出为逆变器的输出负载。负载。当开关当开关T1、T4闭合，闭合，T2、T3断开时，断开时，逆变器输出电压逆变器输出电压u0=Ud；当开关当开关T1、T4断开，断开，T2、T3闭合时，闭合时，输出电压输出电压 u0=Ud;当以频率当以频率fS交替切换开关交替切换开关T1、T4和和T2、T3时，则在电阻时，则在电阻R上获得如图上获得如图3.2.1(b)所示所示的交变电压波形，其周期的交变电压波形，其周期Ts=1/fS，将直，将直流电压流电压E变成了交流电压变成了交流电压uo。uo含有各次含有各次谐波，如果想得到正弦波电压，则可通过谐波，如果想得到正弦波电压，则可通过滤波器滤波获得。滤波器滤波获得。图图4.2.1 4.2.1 单相桥式逆单相桥式逆变变 电路工作原理电路工作原理 图图4.2.1(a)中主电路开关中主电路开关T1T4，它实际是各种半导体开关器件的，它实际是各种半导体开关器件的一种理想模型。逆变电路中常用的开关器件有快速晶闸管、可关一种理想模型。逆变电路中常用的开关器件有快速晶闸管、可关断晶闸管断晶闸管GTO）、功率晶体管）、功率晶体管GTR）、功率场效应晶体管）、功率场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅晶体管）、绝缘栅晶体管IGBT）。）。1、主要功能、主要功能:将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载。将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载。2、工作原理：、工作原理：第第4 4章章 无源逆变电路无源逆变电路 n 4.1 4.1 逆变器的性能指标与分类逆变器的性能指标与分类n 4.2 4.2 逆变电路的工作原理逆变电路的工作原理 n 4.3 4.3 电压型逆变电路电压型逆变电路n 4.4 4.4 电流型逆变电路电流型逆变电路n 4.5 4.5 逆变器的逆变器的SPWMSPWM控制技术控制技术n 4.6 4.6 负载换流式逆变电路负载换流式逆变电路 4.3.1 电压型单相半桥逆变电路电压型单相半桥逆变电路 它由两个导电臂构成，每个导它由两个导电臂构成，每个导电臂由一个全控器件和一个反并联电臂由一个全控器件和一个反并联二极管组成。在直流侧接有两个相二极管组成。在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容互串联的足够大的电容C1和和C2，且满足且满足C1=C2。设感性负载连接在。设感性负载连接在A、0两点间。两点间。T1和和T2之间存在死区时间，以之间存在死区时间，以避免上、下直通，在死区时间内两避免上、下直通，在死区时间内两晶闸管均无驱动信号。晶闸管均无驱动信号。图图4.3.1 4.3.1 电压型半桥逆变电电压型半桥逆变电路路 及其电压电流波形及其电压电流波形 1、电路结构：、电路结构：在一个周期内，电力晶体在一个周期内，电力晶体管管T1和和T2的基极信号各有半的基极信号各有半周正偏，半周反偏，且互补。周正偏，半周反偏，且互补。若负载为纯电阻，在若负载为纯电阻，在0,期间，期间，T1有驱动信号导通，有驱动信号导通，T2截止，那么截止，那么 u0=Ud。在。在,2期间，期间，T2有驱动信号导有驱动信号导通，通，T1截止，则截止，则u0=-Ud。若负载为纯电感，若负载为纯电感，T2无驱无驱动信号截止，尽管动信号截止，尽管T1有驱动有驱动信号，由于感性负载中的电信号，由于感性负载中的电流流i。不能立即改变方向，于。不能立即改变方向，于是是 D1导通续流，导通续流，u0=Ud/2。图图4.3.1 4.3.1 电压型半桥逆变电路及其电压电流波形电压型半桥逆变电路及其电压电流波形 2 2、工作原理：、工作原理：4.3.1 电压型单相半桥逆变电路电压型单相半桥逆变电路 若负载为阻感负载，在若负载为阻感负载，在0,期间，期间，T2无驱动信号截止，尽管无驱动信号截止，尽管T1有驱有驱动信号，由于电流动信号，由于电流i。为负值，所以。为负值，所以T1不导通，不导通，D1导通续流，导通续流，u0=Ud。输出电压有效值为输出电压有效值为:输出电压瞬时值为输出电压瞬时值为:其中，其中，为输出电压角频率。为输出电压角频率。当当 n=1时其基波分量的有效值为时其基波分量的有效值为:4.3.1 电压型单相半桥逆变电路电压型单相半桥逆变电路 22122/0dTdSOUdtUTUS tnnUundo sin2,5,3,1ddOUUU45.0221 (4.3.1)(4.3.2)(4.3.3)sf 2 图图4.3.1 4.3.1 电压型半桥逆变电路电压型半桥逆变电路及其电压电流波形及其电压电流波形 4.3.1 电压型单相半桥逆变电路电压型单相半桥逆变电路3、特点：、特点：优点：优点：简单，使用器件少；简单，使用器件少；缺点：缺点：1交流电压幅值仅为交流电压幅值仅为Ud/2；2直流侧需分压电容器；直流侧需分压电容器；3为了使负载电压接近正弦波通常在输出端要接为了使负载电压接近正弦波通常在输出端要接LC滤波器，输出滤波器滤波器，输出滤波器LC滤除逆变器输出电压中的高次滤除逆变器输出电压中的高次谐波。谐波。4、应用：用于几、应用：用于几kW以下的小功率逆变电源；以下的小功率逆变电源；4.3.2 电压型单相全桥逆变电路电压型单相全桥逆变电路 全控型开关器件全控型开关器件T1和和T4构成一对桥构成一对桥臂，臂，T2和和T3构成一构成一对桥臂对桥臂,T1和和T4同时同时通、断；通、断；T2和和T3同同时通、断。时通、断。T1(T)4与与T2(T3)的驱动信号互的驱动信号互补，即补，即T1和和T4有驱有驱动信号时，动信号时，T2和和T3无驱动信号，反之亦无驱动信号，反之亦然，两对桥臂各交替然，两对桥臂各交替导通导通180。图图4.3.2 4.3.2 电压型单相全桥逆变电电压型单相全桥逆变电路和电压、电流波形图路和电压、电流波形图 电路工作原理：电路工作原理：4.3.2 电压型单相全桥逆变电路电压型单相全桥逆变电路 输出方波电压瞬时值：输出方波电压瞬时值：输出方波电压有效值：输出方波电压有效值：基波分量的有效值：基波分量的有效值：图图4.3.2 4.3.2 电压型单相全桥逆电压型单相全桥逆变变 电路和电压、电流波形图电路和电压、电流波形图 (4.3.5)ddOUUU9.0241 dTdsOUdtUTUs 22/01tnnUundo sin4,5,3,1 (4.3.4)(4.3.6)同单相半桥逆变电路相比，同单相半桥逆变电路相比，在相同负载的情况下，其输出电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压和输出电流的幅值为单相半桥逆变电路的两倍。逆变电路的两倍。1 1纯电阻负载纯电阻负载4.3.2 电压型单相全桥逆变电路电压型单相全桥逆变电路 0tTs4，Ts2t3Ts4期间，期间，D1、D4导通起负载电流续导通起负载电流续流作用，在此期间流作用，在此期间T1 T4均不导均不导通。通。图图4.3.2 4.3.2 电压型单相全桥逆电压型单相全桥逆变变 电路和电压、电流波形图电路和电压、电流波形图 2 2电感负载电感负载22somodTILdtdiLU dsomULTI4 由由可得负载电流峰值为：可得负载电流峰值为：(4.3.7)4.3.2 电压型单相全桥逆变电路电压型单相全桥逆变电路 0 t 期间，期间，T1和和T4有驱动信号，有驱动信号，由于电流由于电流i0为负值，为负值，T1和和T4不导通，不导通，D1、D4导通起负载电流续流作用，导通起负载电流续流作用，u0=+Ud。t期间，期间，i0为正值，为正值，T1和和T4才导通。才导通。t+期间，期间，T2和和T3有驱动信有驱动信号，由于电流号，由于电流i0为负值，为负值，T2、T3不导通，不导通，D2、D3导通起负载电流续流作用，导通起负载电流续流作用，u0=Ud。+t2期间，期间，T2和和T3才导通。才导通。3 3阻感负载阻感负载RLRL图图4.3.2 4.3.2 电压型单相全桥逆电压型单相全桥逆变变 电路和电压、电流波形图电路和电压、电流波形图 图图4.3.2(e)所示是所示是RL负载时直流电源输负载时直流电源输入电流的波形。图入电流的波形。图4.3.2(f)所示是所示是RL负载时负载时直流电源输入电流的波形。直流电源输入电流的波形。4.3.3 电压型三相桥式逆变电路电压型三相桥式逆变电路 电压型三相桥式逆变电路电压型三相桥式逆变电路的基本工作方式为的基本工作方式为180180导电型，导电型，即每个桥臂的导电角为即每个桥臂的导电角为180180，同一相上下桥臂交替导电的纵同一相上下桥臂交替导电的纵向换流方式，各相开始导电的向换流方式，各相开始导电的时间依次相差时间依次相差120120。在一个周期内，在一个周期内，6 6个开关管个开关管触发导通的次序为触发导通的次序为T1T2 T3 T1T2 T3 T4 T5T6 T4 T5T6，依次相隔，依次相隔6060，任一时刻均有三个管子，任一时刻均有三个管子同时导通，导通的组合顺序为同时导通，导通的组合顺序为T1T2T3T1T2T3，T2T3T4T2T3T4，T3T4T5T3T4T5，T4T5T6T4T5T6，T5T6T1T5T6T1，T6T1T2T6T1T2，每，每种组合工作种组合工作6060。图图4.3.3 4.3.3 电压型三相桥式逆变电电压型三相桥式逆变电路路 1 1、工作原理：、工作原理：4.3.3 电压型三相桥式逆变电路电压型三相桥式逆变电路 将一个工作周期分成将一个工作周期分成6个区域。个区域。在在00,ug20,ug30，则有，则有T1，T2，T3导通，导通，dcadbcabUuUuu0 dcNdbNdaNUuUuUu3231312 2、各相负载相电压和线电压波形：、各相负载相电压和线电压波形：线线电电压压相相电电压压图图4.3.4 4.3.4 电压型三相桥式逆变电路及其工作波形电压型三相桥式逆变电路及其工作波形式中式中Ud为逆变器输入直流电压。根据同样的为逆变器输入直流电压。根据同样的思路可得其余思路可得其余5个时域的值个时域的值4.3.3 电压型三相桥式逆变电路电压型三相桥式逆变电路表表4.3.1三相桥式逆变电路的工作状态表三相桥式逆变电路的工作状态表4.3.3 电压型三相桥式逆变电路电压型三相桥式逆变电路 3、负载相电压和线电压幅值分析：、负载相电压和线电压幅值分析：相电压的瞬时值为：相电压的瞬时值为：tttttUudBN 13sin13111sin1117sin715sin51sin2 dmBNUU21 相电压基波幅值相电压基波幅值 (4.3.8)(4.3.9)负载相电压中无负载相电压中无3次谐波，只含更高阶奇次谐波，次谐波，只含更高阶奇次谐波，n次谐波幅值为基波幅次谐波幅值为基波幅值的值的1/n。线电压的瞬时值为：线电压的瞬时值为：tttttUudBC 13sin13111sin1117sin715sin51sin32线电压基波幅值线电压基波幅值 dmBCUU21(4.3.11)(4.3.10)由上式可知，负载线电压中无由上式可知，负载线电压中无3次谐波，只含更高阶奇次谐波，次谐波，只含更高阶奇次谐波，n次谐波次谐波幅值为基波幅值的幅值为基波幅值的1/n。直流侧接有大电容，相当于电压源，直流电压基本无脉动，直流直流侧接有大电容，相当于电压源，直流电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗，回路呈现低阻抗，由于直流电压源的钳位作用，交流侧电压波形为矩形波，与负载由于直流电压源的钳位作用，交流侧电压波形为矩形波，与负载阻抗角无关，而交流侧电流波形和相位因负载阻抗角的不同而异，其波阻抗角无关，而交流侧电流波形和相位因负载阻抗角的不同而异，其波形接近三角波或正弦波。形接近三角波或正弦波。当交流侧为电感性负载时需提供无功功率，直流侧电容起缓冲无当交流侧为电感性负载时需提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈能量提供通道，各臂都并联功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈能量提供通道，各臂都并联了反馈二极管。了反馈二极管。逆变电路从直流侧向交流侧传送的功率是脉动，因直流电压无脉逆变电路从直流侧向交流侧传送的功率是脉动，因直流电压无脉动，故传输功率的脉动是由直流电流的脉动来体现的。动，故传输功率的脉动是由直流电流的脉动来体现的。当用于交当用于交-直直-交变频器中且负载为电动机时，如果电动机工作在再交变频器中且负载为电动机时，如果电动机工作在再生制动状态，就必须向交流电源反馈能量。因直流侧电压方向不能改变，生制动状态，就必须向交流电源反馈能量。因直流侧电压方向不能改变，所以只能靠改变直流电流的方向来实现，这就需要给交所以只能靠改变直流电流的方向来实现，这就需要给交-直整流桥再反并直整流桥再反并联一套逆变桥。联一套逆变桥。4.3.4 电压型逆变电路的特点电压型逆变电路的特点第第4 4章章 无源逆变电路无源逆变电路 n 4.1 4.1 逆变器的性能指标与分类逆变器的性能指标与分类n 4.2 4.2 逆变电路的工作原理逆变电路的工作原理 n 4.3 4.3 电压型逆变电路电压型逆变电路n 4.4 4.4 电流型逆变电路电流型逆变电路n 4.5 4.5 逆变器的逆变器的SPWMSPWM控制技术控制技术n 4.6 4.6 负载换流式逆变电路负载换流式逆变电路 4.4.1 电流型单相桥式逆变电路电流型单相桥式逆变电路 当当T1、T4导通，导通，T2、T3关断时，关断时，I0=Id；反之，；反之，I0=-Id。当以频率当以频率f交替切换开关管交替切换开关管T1、T4和和T2、T3时，则在负载上获得如图时，则在负载上获得如图 4.4.1b所示的电流波形。所示的电流波形。输出电流波形为矩形波，与电路负输出电流波形为矩形波，与电路负载性质无关，而输出电压波形由负载性载性质无关，而输出电压波形由负载性质决定。质决定。主电路开关管采用自关断器件时，主电路开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。开关器件支路串入二极管。图图4.4.1 4.4.1 电流型单相桥式逆电流型单相桥式逆变电路及电流波形变电路及电流波形 1、工作原理：、工作原理：其中基波幅值其中基波幅值I01mI01m和基波有效值和基波有效值I01I01分别为分别为(4.4.1)(4.4.2)(4.4.3)4.4.1 电流型单相桥式逆变电路电流型单相桥式逆变电路)5sin513sin31(sin4 tttIido ddmIII27.1401 ddIII9.02401 将图将图4.4.14.4.1b b所示的电流波形所示的电流波形i0i0展开成傅氏级数展开成傅氏级数,有有2、参数计算：、参数计算：图图4.4.1 4.4.1 电流型单相桥式逆电流型单相桥式逆变电路及电流波形变电路及电流波形 4.4.2 电流型三相桥式逆变电路电流型三相桥式逆变电路 导电方式为导电方式为120导通、横向换流方式，导通、横向换流方式，任意瞬间只有两个桥臂导通。任意瞬间只有两个桥臂导通。导通顺序导通顺序T1T2T3T4T5T6，依次间隔依次间隔60，每个桥臂导通，每个桥臂导通120，每，每个时刻上桥臂组和下桥臂组中都各有一个个时刻上桥臂组和下桥臂组中都各有一个臂导通。臂导通。输出电流波形与负载性质无关。输出电流波形与负载性质无关。输出电压波形由负载的性质决定。输出电压波形由负载的性质决定。输出电流的基波有效值输出电流的基波有效值I01和直流电流和直流电流Id的关系式为：的关系式为：图图4.4.3 4.4.3 电流型三相桥式逆变电电流型三相桥式逆变电路的输出电流波形路的输出电流波形 (4.4.4)1、工作原理：、工作原理：ddIII78.0601 图图4.4.2 电流型三相桥式逆变电流型三相桥式逆变电路原理图电路原理图 直流侧接大电感，相当于电流源，直流电流基直流侧接大电感，相当于电流源，直流电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。本无脉动，直流回路呈现高阻抗。因为各开关器主要起改变直流电流流通路径的因为各开关器主要起改变直流电流流通路径的作用，故交流侧电流为矩形波，与负载性质无关，而作用，故交流侧电流为矩形波，与负载性质无关，而交流侧电压波形和相位因负载阻抗角的不同而不同。交流侧电压波形和相位因负载阻抗角的不同而不同。直流侧电感起缓冲无功能量的作用，因电流不直流侧电感起缓冲无功能量的作用，因电流不能反向，故可控器件不必反并联二极管。能反向，故可控器件不必反并联二极管。当用于交当用于交-直直-交变频器且负载为电动机时，若交交变频器且负载为电动机时，若交-直变换为相控整流，则可很方便地实现再生制动。直变换为相控整流，则可很方便地实现再生制动。4.4.3 电流型逆变电路的特点电流型逆变电路的特点第第4 4章章 无源逆变电路无源逆变电路 n 4.1 4.1 逆变器的性能指标与分类逆变器的性能指标与分类n 4.2 4.2 逆变电路的工作原理逆变电路的工作原理 n 4.3 4.3 电压型逆变电路电压型逆变电路n 4.4 4.4 电流型逆变电路电流型逆变电路n 4.5 4.5 逆变器的逆变器的SPWMSPWM控制技术控制技术n 4.6 4.6 负载换流式逆变电路负载换流式逆变电路 4.5.1 SPWM控制的基本原理控制的基本原理 将一个正弦波半波电压分成将一个正弦波半波电压分成N N等份，等份，并把正弦曲线每一等份所包围的面积都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，得到如图份的中点重合，得到如图4.5.14.5.1b b所所示的脉冲列。这就是示的脉冲列。这就是PWMPWM波形。正弦波波形。正弦波的另外一个半波可以用相同的办法来等的另外一个半波可以用相同的办法来等效。效。PWM PWM被形的脉冲宽度是按正弦规被形的脉冲宽度是按正弦规律变化，称为律变化，称为SPWMSPWMSinusoidal Pulse Sinusoidal Pulse Width ModulationWidth Modulation波形。波形。图图4.5.1 SPWM4.5.1 SPWM电压等效正弦电压电压等效正弦电压 对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或者其它所需要的波等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或者其它所需要的波形。形。1 1、PWMPWM产生原理：产生原理：2 2、SPWMSPWM控制方式：控制方式：4.5.2 单极性单极性SPWM控制方控制方式式 在在ur的正半周期，的正半周期，T1保持导通，保持导通，T4交交替通断。当替通断。当ur uc时，使时，使T4导通，负载电导通，负载电压压u0=Ud；当；当uruc时，使时，使T4关断，由于关断，由于电感负载中电流不能突变，负载电流将通电感负载中电流不能突变，负载电流将通过过D3续流，负载电压续流，负载电压u0=0。在在ur的负半周，保持的负半周，保持T2导通，使导通，使T3交替交替通断。当通断。当ur uc时，使时，使晶体管晶体管T1、T4导通，使导通，使T2、T3关断，关断，此时，此时，u0=Ud；当；当ur ucurAuc时，使时，使T1T1导通，使导通，使T4T4关断，则关断，则A A相相对于直流电源相相对于直流电源假想中点假想中点N N的输出压；的输出压；当当urAucurAt1时，电流反向。由于时，电流反向。由于T2、T3未导通，反向电流通过二极管未导通，反向电流通过二极管D1、D4续续流，流，T1、T4承受反压关断。承受反压关断。当当t=t2时，触发时，触发T2、T3，负载两端，负载两端电压极性反向，即左负右正，电压极性反向，即左负右正，D1、D4截截止，电流从止，电流从T2、T3中流过。中流过。当当tt3时，电流再次反向，电流通时，电流再次反向，电流通过过D2、D3续流，续流，T2、T3承受反压关断。承受反压关断。当当t=t4时，再触发时，再触发T2、T3。二极管。二极管导通时间导通时间t即为晶闸管反压时间，要使即为晶闸管反压时间，要使晶闸管可靠关断，晶闸管可靠关断，t应大于晶闸管关断应大于晶闸管关断时间时间tq。图图 4.6.5 4.6.5 串联谐振式逆变电串联谐振式逆变电路的工作波形图路的工作波形图 2、工作原理、工作原理