1、第四章第四章 逆变电路逆变电路12022-11-182022-11-182逆变电路逆变电路 引言引言n逆变：逆变：将直流电变成交流电将直流电变成交流电DC-AC有源逆变：有源逆变：交流侧连接电网交流侧连接电网无源逆变：无源逆变：交流侧连接负载交流侧连接负载n逆变与变频逆变与变频变频电路：分为变频电路：分为交交变频交交变频和和交直交变频交直交变频两种。两种。交直交变频由交直变换（整流）和直交变换两部分组成，后一部分交直交变频由交直变换（整流）和直交变换两部分组成，后一部分就是逆变。就是逆变。n主要应用主要应用各种直流电源，如蓄电池、干电池、太阳能电池等。各种直流电源，如蓄电池、干电池、太阳能电池
2、等。交流电机调速用变频器、交流电机调速用变频器、不间断电源、不间断电源、感应加热电源感应加热电源等电力电子装等电力电子装置的置的核心部分核心部分都是逆变电路。都是逆变电路。本章学习无源逆变本章学习无源逆变2022-11-183逆变电路逆变电路 内容内容n4.1 换流方式换流方式n4.2 电压型逆变电路电压型逆变电路n4.3 电流型逆变电路电流型逆变电路n4.4 多重逆变电路和多电平逆变电路多重逆变电路和多电平逆变电路2022-11-1844.1 换流方式换流方式n4.1.1 逆变电路的基本工作原理逆变电路的基本工作原理n4.1.2 换流方式分类换流方式分类2022-11-1854.1.1 逆变
3、电路的逆变电路的基本工作原理基本工作原理单相桥式逆变电路单相桥式逆变电路a)b)tuoiot1t2S1、S4闭合闭合，S2、S3断开断开时：负载电压uo为正正。S1、S4断开断开，S2、S3闭合闭合时：负载电压uo为负负。逆变电路最基本的逆变电路最基本的工作原理工作原理：改变两组开关切换频率，改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率。可改变输出交流电频率。2022-11-1864.1.2 换流方式换流方式分类分类换流：换流：电流从一个支路向另一个支路转移的过程，也称为电流从一个支路向另一个支路转移的过程，也称为换相。换相。开通：开通：适当的门极驱动信号就可使器件开通。适当的门极驱动信号就可使
4、器件开通。关断：关断：全控型器件全控型器件可通过门极关断。可通过门极关断。半控型器件半控型器件晶闸管，必须利用外部条件才能关断。一般在晶闸管电晶闸管，必须利用外部条件才能关断。一般在晶闸管电流过零后施加一定时间反压，才能关断。流过零后施加一定时间反压，才能关断。研究换流方式主要是研究如何使器件关断。研究换流方式主要是研究如何使器件关断。换流方式：换流方式：器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流2022-11-1874.1.2 换流方式换流方式分类分类1.器件换流器件换流(Device Commutation)利用利用全控型器件全控型器件的自关断能力进行换流
5、。的自关断能力进行换流。在采用在采用IGBT、电力、电力MOSFET、GTO、GTR等全控型器件的电路中的换等全控型器件的电路中的换流方式是器件换流。流方式是器件换流。2.电网换流电网换流(Line Commutation)电网提供换流电压电网提供换流电压的换流方式。的换流方式。将负的电网电压施加在欲关断的晶闸管上即可使其关断。将负的电网电压施加在欲关断的晶闸管上即可使其关断。不需要器件具不需要器件具有门极可关断能力，但不适用于没有交流电网的无源逆变电路。有门极可关断能力，但不适用于没有交流电网的无源逆变电路。2022-11-1884.1.2 换流方式换流方式分类分类3.负载换流负载换流(Lo
6、ad Commutation)由由负载提供换流电压负载提供换流电压的换流方式。的换流方式。负载电流的相位超前于负载电压的场合，都可实现负载换流，负载电流的相位超前于负载电压的场合，都可实现负载换流，如电容如电容性负载和同性负载和同 步电动机。步电动机。?t?t?t?tOOOOiit1uouoioiouVTiVT1iVT4iVT2iVT3uVT1uVT4注意：注意：触发触发VT2、VT3的时刻的时刻t t1必须在必须在uo o过零前并留有足够的裕量，过零前并留有足够的裕量，才能使换流才能使换流顺利完成。顺利完成。并联谐振并联谐振2022-11-1894.1.2 换流方式换流方式分类分类4.强迫换
7、流强迫换流(Forced Commutation)设置设置附加的换流电路，附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反压或反电流的换流给欲关断的晶闸管强迫施加反压或反电流的换流方式称为强迫换流。方式称为强迫换流。通常利用通常利用附加电容上所储存的能量附加电容上所储存的能量来实现，因此也称为来实现，因此也称为电容换流。电容换流。分类：分类：直接耦合式强迫换流；电感耦合式强迫换流直接耦合式强迫换流；电感耦合式强迫换流2022-11-18104.1.2 换流方式换流方式分类分类4.强迫换流强迫换流(Forced Commutation)直接耦合式强迫换流：直接耦合式强迫换流：由换流电路内电容直接提供换
8、流电压。由换流电路内电容直接提供换流电压。当晶闸管当晶闸管VT处于通态时，处于通态时，预先给电容充电。预先给电容充电。当当S合上，就可使合上，就可使VT被施加反压而关断。被施加反压而关断。也叫也叫电压换流。电压换流。2022-11-18114.1.2 换流方式换流方式分类分类4.强迫换流强迫换流(Forced Commutation)电感耦合式强迫换流：电感耦合式强迫换流：通过换流电路内的通过换流电路内的电容和电感的耦合电容和电感的耦合来提来提 供换流电压或换流电流供换流电压或换流电流图图a中晶闸管在中晶闸管在LC振荡振荡第一个半周期内关断第一个半周期内关断图图b中晶闸管在中晶闸管在LC振荡振
9、荡第二个半周期内关断第二个半周期内关断 晶闸管都是在正向电流减至零晶闸管都是在正向电流减至零且且二极管开始流过电流时关断二极管开始流过电流时关断，二，二极管上的管压降就是加在晶闸管上极管上的管压降就是加在晶闸管上的反向电压。的反向电压。也叫电流换流。也叫电流换流。2022-11-18124.1.2 换流方式换流方式分类分类换流方式小结：换流方式小结：(1)器件换流器件换流只适用于全控型器件，其余三种方式主要是针对只适用于全控型器件，其余三种方式主要是针对晶闸管晶闸管而言的。而言的。(2)器件换流和强迫换流属于器件换流和强迫换流属于自换流，自换流，电网换流和负载换流属于电网换流和负载换流属于外部
10、换流。外部换流。当电流不是从一个支路向另一个支路转移，而是在支路当电流不是从一个支路向另一个支路转移，而是在支路内部终止流通内部终止流通而而变为零，则称为变为零，则称为熄灭。熄灭。2022-11-18134.2 电压型逆变电路电压型逆变电路n4.2.1 单相单相电压型逆变电路电压型逆变电路n4.2.2 三相三相电压型逆变电路电压型逆变电路2022-11-18144.2 电压型逆变电路电压型逆变电路 引言引言逆变电路的分类：逆变电路的分类：根据直流侧电源性质的不同根据直流侧电源性质的不同电压型逆变电路VSI 又称为电压源型逆变电路Voltage Source Type Inverter-VSTI
11、直流侧是电压源电压源电流型逆变电路CSI 又称为电流源型逆变电路Current Source Type Inverter-CSTI直流侧是电流源电流源2022-11-18154.2 电压型逆变电路电压型逆变电路 引言引言电压型逆变电路的特点：电压型逆变电路的特点：直流侧为电压源或并联大电容，直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动。直流侧电压基本无脉动。由于直流电压源的钳位作用，由于直流电压源的钳位作用，输出电压为矩形波，输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同输出电流因负载阻抗不同而不同。而不同。阻感负载时需提供无功功率，为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通阻感负载时需提供无功功
12、率，为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，道，逆变桥各臂并联反馈二极管。逆变桥各臂并联反馈二极管。电压电压型全桥逆变电路型全桥逆变电路2022-11-18164.2.1 单相电压型逆变电路单相电压型逆变电路a)ttOOONb)oUm-Umiot1t2t3t4t5t6V1V2V1V2VD1VD2VD1VD2单相半桥电压型逆变电路及其工作波形单相半桥电压型逆变电路及其工作波形1.半桥逆变电路半桥逆变电路 在直流侧接有两个相互串联的足够大的电在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容，两个电容的联结点便成为直流电源的中容，两个电容的联结点便成为直流电源的中点，负载联接在直流电源中点和两个桥臂联点，
13、负载联接在直流电源中点和两个桥臂联结点之间。结点之间。工作原理工作原理 设开关器件设开关器件V1 和和V2 的栅极信号在一个的栅极信号在一个周期内各有半周正偏，半周反偏，且二周期内各有半周正偏，半周反偏，且二 者者互补。互补。输出电压输出电压uo 为矩形波，其幅值为为矩形波，其幅值为Um=Ud/2。2022-11-18174.2.1 单相电压型逆变电路单相电压型逆变电路a)ttOOONb)oUm-Umiot1t2t3t4t5t6V1V2V1V2VD1VD2VD1VD2单相半桥电压型逆变电路及其工作波形单相半桥电压型逆变电路及其工作波形1.半桥逆变电路半桥逆变电路 电路带阻感负载，电路带阻感负载
14、，t2 时刻给时刻给V1 关断信号，关断信号，给给V2 开通信号，则开通信号，则V1 关断，但感性负载中的关断，但感性负载中的电流电流io 不能立即改变方向，于是不能立即改变方向，于是VD2 导通续导通续流，当流，当t3 时刻时刻io 降零时，降零时，VD2 截止，截止，V2 开开通，通，io 开始反向，由此得出如图所示的电流开始反向，由此得出如图所示的电流波形。波形。V1或或V2通时，通时，io和和uo同方向同方向，直流侧向直流侧向负载提供能量；负载提供能量；VD1或或VD2通时，通时，io和和uo反向反向，电感中贮能向直流侧反馈。电感中贮能向直流侧反馈。VD1、VD2称为称为反馈二极管反馈
15、二极管,它又起着使负载电流连续的作用，它又起着使负载电流连续的作用，又称又称续流二极管。续流二极管。2022-11-18184.2.1 单相电压型逆变电路单相电压型逆变电路1.半桥逆变电路半桥逆变电路优点：优点：简单，使用器件少；简单，使用器件少；缺点：缺点：输出交流电压的幅值输出交流电压的幅值Um仅为仅为Ud/2，且直流侧需要两个电容器串，且直流侧需要两个电容器串联，工作时还要控制两个电容器电联，工作时还要控制两个电容器电 压的均衡。压的均衡。因此，半桥电路常用于因此，半桥电路常用于 几几kW以下的小功率逆变电源。以下的小功率逆变电源。2022-11-18194.2.1 单相电压型逆变电路单
16、相电压型逆变电路2.全桥逆变电路全桥逆变电路共四个桥臂，可看成共四个桥臂，可看成两个半桥电路两个半桥电路组合而成。组合而成。两对桥臂两对桥臂交替导通交替导通180。输出电压和电流波形与半桥电路形状相同，输出电压和电流波形与半桥电路形状相同，幅值高出一倍。幅值高出一倍。改变输出交流电压的有效值只能通过改变直流电压改变输出交流电压的有效值只能通过改变直流电压Ud来实现。来实现。单相全桥电压型逆变电路单相全桥电压型逆变电路2022-11-18204.2.1 单相电压型逆变电路单相电压型逆变电路2.全桥逆变电路全桥逆变电路 移相调压方式移相调压方式a)单相单相全桥逆变电路的移相调压方式全桥逆变电路的移
17、相调压方式tOtOtOtOtOb)uG1uG2uG3uG4uoiot1t2t3iouo V3 的基极信号比V1 落后(0180)。V3、V4 的栅极信号分别比V2、V1 的前移180-。输出电压是正负各为输出电压是正负各为 的脉冲。的脉冲。2022-11-18214.2.1 单相电压型逆变电路单相电压型逆变电路 移相调压方式工作过程移相调压方式工作过程a)单相单相全桥逆变电路的移相调压方式全桥逆变电路的移相调压方式tOtOtOtOtOb)uG1uG2uG3uG4uoiot1t2t3iouo t1 时刻前时刻前V1 和和V4 导通，导通，uo=Ud。t1 时刻时刻V4 截止，而因负载电感中的电流
18、截止，而因负载电感中的电流io 不能突变，不能突变，V3 不能立刻导通，不能立刻导通，VD3 导通续流，导通续流，uo=0。t2 时刻时刻V1 截止，而截止，而V2 不能立刻导通，不能立刻导通，VD2 导通续流，和导通续流，和VD3 构成电流通道，构成电流通道，uo=-Ud。到负载电流过零并开始反向时，到负载电流过零并开始反向时，VD2 和和VD3 截止，截止，V2 和和V3 开始导通，开始导通，uo 仍为仍为-Ud。t3 时刻时刻V3 截止，而截止，而V4 不能立刻导通，不能立刻导通，VD4 导通续流，导通续流，uo 再次为零。再次为零。改变改变 就可调节输出电压就可调节输出电压。2022-
19、11-18224.2.1 单相电压型逆变电路单相电压型逆变电路3.带中心抽头变压器的逆变电路带中心抽头变压器的逆变电路带带中心抽头变压器的逆变电路中心抽头变压器的逆变电路交替驱动交替驱动两个两个IGBT，经变压器耦合给负载加上经变压器耦合给负载加上矩形波交流电压。矩形波交流电压。两个二极管的作用也是两个二极管的作用也是提供无功能量的反馈通道。提供无功能量的反馈通道。Ud 和负载参数相同，变压器匝比为和负载参数相同，变压器匝比为1：1：1时，时，uo 和和io 波形及幅值波形及幅值与全桥逆变电路完全相同。与全桥逆变电路完全相同。与全桥电路相比较与全桥电路相比较 比全桥电路少用一半开关器件。比全桥
20、电路少用一半开关器件。器件承受的电压为器件承受的电压为2Ud，比全桥电路高一倍。比全桥电路高一倍。必须有一个变压器。必须有一个变压器。2022-11-18234.2.2 三相电压型逆变电路三相电压型逆变电路三相桥式逆变电路三相桥式逆变电路 基本工作方式是基本工作方式是180导电方式。导电方式。同一相（即同一半桥）上下两臂交替导电，各相开始导电的角度差同一相（即同一半桥）上下两臂交替导电，各相开始导电的角度差120，任一瞬间有三个桥臂同时导通。任一瞬间有三个桥臂同时导通。每次换流都是在同一相上下两臂之间进行，也称为每次换流都是在同一相上下两臂之间进行，也称为纵向换流。纵向换流。2022-11-1
21、8244.2.2 三相电压型逆变电路三相电压型逆变电路波形分析：波形分析：负载各相到电源中点负载各相到电源中点N 的电压：的电压：U相，相，V V1通，通，uUN=Ud/2；V V4通，通，uUN=-=-Ud/2。V相，相，V V3通，通，uVN=Ud/2；V V6通，通，uVN=-=-Ud/2。W相，相，V V5通，通，uWN=Ud/2；V V2通，通，uWN=-=-Ud/2。负载线电压负载线电压负载相电压负载相电压 UNWNWUWNVNVWVNUNUVuuuuuuuuu NN WNWN NN VNVN NN UNUNuuuuuuuuu负载中点和电源中点间电压负载中点和电源中点间电压)(31
22、)(31WNVNUN WN VN UN NNuuuuuuu负载三相对称时负载三相对称时有有uUN+uVN+uWN=0，于是：于是：)(31 WN VN UNNNuuuu2022-11-18254.2.2 三相电压型逆变电路三相电压型逆变电路电压电压型三相桥式逆变电路的工作波形型三相桥式逆变电路的工作波形tOtOtOtOtOtOtOtOa)b)c)d)e)f)g)h)uUNuUNuUViUiduVNuWNuNNUdUd2Ud3Ud62 Ud3负载已知时，可由负载已知时，可由uUN波形求出波形求出iU波形。波形。一相上下两桥臂间的换流过程和半桥电路一相上下两桥臂间的换流过程和半桥电路相似。相似。桥
23、臂桥臂1、3、5的电流相加可得直流侧电流的电流相加可得直流侧电流id的波形，的波形，id每每60脉动一次，直流电压基脉动一次，直流电压基本无脉动，本无脉动，因此逆变器从交流侧向直流侧因此逆变器从交流侧向直流侧传送的功率是脉动的，电压型逆变电路的传送的功率是脉动的，电压型逆变电路的一个特点。一个特点。防止同一相上下两桥臂的开关器件同时导防止同一相上下两桥臂的开关器件同时导通而引起直流侧电源短路，应采取通而引起直流侧电源短路，应采取“先断先断后通后通”。2022-11-18264.3 电流型逆变器电流型逆变器直流电源为直流电源为电流源电流源的逆变电路称为的逆变电路称为电流型逆变电路。电流型逆变电路
24、。电电流型三相桥式逆变电路流型三相桥式逆变电路电流型逆变电路电流型逆变电路主要特点：主要特点：(1)直流侧串直流侧串大电感，大电感，电流基本无脉动，电流基本无脉动，相当于电流源；相当于电流源；(2)交流输出电流为矩形波，交流输出电流为矩形波，与负载阻抗与负载阻抗角无关。角无关。输出电压波形和相位因负载不输出电压波形和相位因负载不同而不同。同而不同。(3)直流侧电感起直流侧电感起缓冲无功能量缓冲无功能量的作用，不必给开关器件反并联二极管。的作用，不必给开关器件反并联二极管。电流型逆变电路中，采用电流型逆变电路中，采用半控型器件的电路半控型器件的电路仍应用较多。仍应用较多。换流方式换流方式有负载换
25、流、强迫换流。有负载换流、强迫换流。2022-11-18274.3 电流型逆变器电流型逆变器n4.3.1 单相电流型逆变电路单相电流型逆变电路n4.3.2 三相电流型逆变电路三相电流型逆变电路电流型逆变器电流型逆变器应用较少，应用较少，该部分内容该部分内容自学！自学！2022-11-18284.4 多重逆变电路和多电平逆变电路多重逆变电路和多电平逆变电路电压型逆变电路的电压型逆变电路的输出电压是矩形波，输出电压是矩形波，电流型逆变电路的电流型逆变电路的输出电流是矩形波，输出电流是矩形波，矩形波中含有较多的矩形波中含有较多的谐波，谐波，对负载会产对负载会产生不利影响。生不利影响。常常采用多重逆变
26、电路把几个矩形波组合起来，常常采用多重逆变电路把几个矩形波组合起来，使之成为使之成为接近正弦波接近正弦波的波形。的波形。也可以也可以改变电路结构，改变电路结构，构成多电平逆变电路，它能够输出构成多电平逆变电路，它能够输出较多的电平，从而使输出电压向正弦波较多的电平，从而使输出电压向正弦波 靠近。靠近。引言引言2022-11-18294.4 多重逆变电路和多电平逆变电路多重逆变电路和多电平逆变电路n4.4.1 多重逆变电路多重逆变电路n4.4.2 多电平逆变电路多电平逆变电路2022-11-18304.4.1 多重逆变电路多重逆变电路12060180tOtOtO三次谐波三次谐波u1u2uo二重逆
27、变电路及工作波形二重逆变电路及工作波形 二重单相电压型逆变电路二重单相电压型逆变电路两个单相全桥逆变电路组成，输出通过两个单相全桥逆变电路组成，输出通过变压器变压器T1 和和T2 串联起来。串联起来。输出波形输出波形两个单相的输出两个单相的输出u1 和和u2 是是180矩形波。矩形波。u1 和和u2 相位错开相位错开j j =60,其中的其中的3次谐波就错开了次谐波就错开了360=180，变压器串联合成后，变压器串联合成后，3次谐波互相抵消，次谐波互相抵消，总输出电压中不含总输出电压中不含3次谐波。次谐波。uo 波形是波形是120矩形波，含矩形波，含6k1次谐波，次谐波，3k次谐波都被抵消。次
28、谐波都被抵消。结论结论把若干个逆变电路的输出按一定的相位差组合起来，使它们所把若干个逆变电路的输出按一定的相位差组合起来，使它们所含的某些主要谐波分量相含的某些主要谐波分量相 互抵消，就可以得到较为接近正弦波的互抵消，就可以得到较为接近正弦波的波形。波形。多重逆变电路有多重逆变电路有串联多重串联多重和和并联多重并联多重两种方式，电压型逆变电两种方式，电压型逆变电路多用串联多重方式，电路多用串联多重方式，电 流型逆变电路多用并联多重方式。流型逆变电路多用并联多重方式。2022-11-18314.4.1 多重逆变电路多重逆变电路三相三相电压型二重逆变电路电压型二重逆变电路电路分析电路分析由由两个三
29、相桥式逆变电路两个三相桥式逆变电路构成，输出通过变构成，输出通过变压器串联合成。压器串联合成。两个逆变电路均为两个逆变电路均为180导通导通方式。方式。工作时，工作时，逆变桥逆变桥II的相位比逆变桥的相位比逆变桥I滞后滞后30。T1 为为/Y联结，线电压变比为联结，线电压变比为 ，T2 一次一次侧侧联结，二次侧两绕组曲折星形接法，其二次联结，二次侧两绕组曲折星形接法，其二次电压相对于一次电压而言，电压相对于一次电压而言，比比T1 的接法超前的接法超前30，以抵消逆变桥以抵消逆变桥II比逆变桥比逆变桥I滞后的滞后的30，这样这样uU2 和和uU1 的的基波相位就相同。基波相位就相同。如果如果T2
30、 和和T1 一次侧匝数相同，一次侧匝数相同，为了使为了使uU2 和和uU1 基波幅值相同，基波幅值相同，T2 和和T1 二次侧间的匝二次侧间的匝比就应为比就应为 。三相电压型二重逆变电路三相电压型二重逆变电路1/31/32022-11-18324.4.1 多重逆变电路多重逆变电路uUN比比uU1接近接近正弦波。正弦波。直流侧电流每周期脉动直流侧电流每周期脉动12次，称为次，称为12脉波逆变电路。脉波逆变电路。使使m个三相桥逆变电路的相位依次错个三相桥逆变电路的相位依次错开开p p/(3m)，连同合成输出电压并抵消，连同合成输出电压并抵消上述相位差的变压器，就可构成上述相位差的变压器，就可构成6
31、m的的脉波逆变电路。脉波逆变电路。UA21UUNUU2-UB22UU1(UA1)tOtOtOtOtO3131)(1+)UU1UA21-UB22UU2UUN(UA1)UdUd32Ud31Ud32Ud(1+Ud31Ud二二次侧基波电压合成相量图次侧基波电压合成相量图 三相三相电压型二重逆变电路波形图电压型二重逆变电路波形图 2022-11-18334.4.2 多电平逆变电路多电平逆变电路电压型三相桥式逆变电路的工作波形tOtOtOtOtOtOtOtOa)b)c)d)e)f)g)h)uUNuUNuUViUiduVNuWNuNNUdUd2Ud3Ud62 Ud3 以以N N为参考点，输出相电压有为参考点
32、，输出相电压有U Ud d/2/2和和-U-Ud d/2/2两种电平，称为两种电平，称为两电两电平逆变电路。平逆变电路。三相电压型桥式逆变电路三相电压型桥式逆变电路2022-11-18344.4.2 多电平逆变电路多电平逆变电路 多电平逆变电路多电平逆变电路 逆变器能承受逆变器能承受更高的电压更高的电压，而且相电压的波形更接近，而且相电压的波形更接近正弦波。正弦波。常用的多电平逆变电路有常用的多电平逆变电路有中点钳位型逆变电路，飞跨电容型逆变电路，中点钳位型逆变电路，飞跨电容型逆变电路，以以及及单元串联多电平逆变电路。单元串联多电平逆变电路。飞跨电容型逆变电路由于要使用较多的电容，而且要控制电
33、容上的电压，飞跨电容型逆变电路由于要使用较多的电容，而且要控制电容上的电压，因此使用较少。因此使用较少。2022-11-18354.4.2 多电平逆变电路多电平逆变电路三三电平逆变电路电平逆变电路 中点钳位型（中点钳位型（Neutral Point Clamped）逆变电路）逆变电路 电路分析电路分析 每桥臂由两个全控器件串联构成，两者都每桥臂由两个全控器件串联构成，两者都反并联了二极管，反并联了二极管，且且 中点通过钳位二极管和中点通过钳位二极管和直流侧中直流侧中 点相连。点相连。以以U U相为例分析工作情况相为例分析工作情况 V V1111和和V V1212（或（或VDVD1111和和VD
34、VD1212）通，）通，V V4141和和V V4242断，断，UOUO间电位差为间电位差为U Ud d/2/2。V V4141和和V V4242（或（或VDVD4141和和VDVD4242）通，）通，V V1111和和V V1212断，断，UOUO间电位差为间电位差为-U Ud d/2/2。V V1212和和V V4141导通，导通，V V1111和和V V4242关断时，关断时，UOUO间电位差为间电位差为0 0。V V1212和和V V4141不能同时导通，不能同时导通，i iU U00时，时，V V1212和和VDVD1 1导通；导通；i iU U00时，时，V V4141和和VDVD
35、4 4导通。导通。2022-11-18364.4.2 多电平逆变电路多电平逆变电路 线电压的电平线电压的电平 相电压相减得到线电压。相电压相减得到线电压。两电平逆变电路两电平逆变电路的输出线电压有的输出线电压有Ud和和0三种电平。三电平逆三种电平。三电平逆变电路变电路的输出线电压有的输出线电压有Ud、Ud/2和和0五种电平。五种电平。三电平逆变电路输出三电平逆变电路输出电压谐波电压谐波可大大少于两电平逆变电路。可大大少于两电平逆变电路。三电平逆变电路另一突出优点：三电平逆变电路另一突出优点：每个主开关器件承受电压为每个主开关器件承受电压为直流侧电压的一半。直流侧电压的一半。2022-11-18
36、37逆变电路逆变电路 本章小结本章小结 讲述基本的逆变电路的结构及其工作原理讲述基本的逆变电路的结构及其工作原理 四大类基本变流电路中，四大类基本变流电路中，AC/DC和和DC/AC两类电路两类电路更为基本、更为基本、更为重要。更为重要。换流方式换流方式分为分为外部换流外部换流和和自换流自换流两大类，外部换流包括两大类，外部换流包括电网换流电网换流和和负载负载换流换流两种，自换流包括两种，自换流包括器件换流器件换流和和强迫换流强迫换流两种。两种。换流概念在晶闸管时代十分重要，全控型器件时代其重要性有换流概念在晶闸管时代十分重要，全控型器件时代其重要性有所下降。所下降。2022-11-1838逆
37、变电路逆变电路 本章小结本章小结逆变电路分类方法逆变电路分类方法可按可按换流方式、输出相数、直流电源的性质或用途换流方式、输出相数、直流电源的性质或用途等分类等分类。本章主要采用按直流侧电源性质分类的方法，分为本章主要采用按直流侧电源性质分类的方法，分为电压型电压型和和电电流型流型两类。两类。电压型和电流型的概念用于其他电路，会对这些电路有更深刻电压型和电流型的概念用于其他电路，会对这些电路有更深刻的认识，负载为大电感的整流电路可看为电流型整流电路，电容的认识，负载为大电感的整流电路可看为电流型整流电路，电容滤波的滤波的 整流电路可看成为电压型整流电路整流电路可看成为电压型整流电路。2022-
38、11-1839逆变电路逆变电路 本章小结本章小结与其它章的关系与其它章的关系本章对逆变电路的讲述是很基本的，还远不完整，第本章对逆变电路的讲述是很基本的，还远不完整，第7章的章的PWM控制技术控制技术在逆变电路中应用最多，绝大部分逆变电路都是在逆变电路中应用最多，绝大部分逆变电路都是PWM控制的，学完下一章才能对逆变电路有一个较为完整的认识。控制的，学完下一章才能对逆变电路有一个较为完整的认识。逆变电路的直流电源往往由整流电路而来，二都结合构成逆变电路的直流电源往往由整流电路而来，二都结合构成间接间接交流变流电路。交流变流电路。此外，间接直流变流电路大量用于此外，间接直流变流电路大量用于开关电源，开关电源，其中的核心电路其中的核心电路仍是逆变电路，这些将在第仍是逆变电路，这些将在第10章介绍，学完第章介绍，学完第10章后，对逆变电章后，对逆变电路及其应用将有更完整的认识。路及其应用将有更完整的认识。
