原理与分类[编辑]电路形式[编辑]根据逆变器的电路形式与输出的交流信号,可分为半桥逆变器、全桥逆变器和三相桥式逆变器。 半桥逆变器[编辑]半桥逆变器由两个开关串联组成,输出端位于两个开关的中点,由上下两个开关的开通、关断来决定输出的电压。半桥逆变器配合两个分压电容,可以输出双端之间的高频交流电。开关旁一般需要并联续流二极管,以便在感性负载时起到续流作用。半桥逆变器配合正负双电压源,可以输出双端的完全交流、含有直流分量的交流以及完全直流信号。 全桥逆变器[编辑]全桥逆变器由各含两个开关的两个桥臂连接成正方形组成,输出端的两端分别位于两组开关的中点,相当于取两个半桥的电压差,因此可以得到正负双向的交流输出。全桥逆变器可以不依赖外加器件,仅仅使用单电压源输出双端的完全交流、含有直流分量的交流以及完全直流信号。 三相桥式逆变器[编辑]三相桥式逆变器类似于全桥逆变器,但它有三个桥臂,输出端的三端分别位于三组开关的中点,取两两之间的电压差就可以得到三相电所需的三个相电压。根据三组共六个开关的开通顺序,三相桥式逆变器可以得到一组幅值相等、频率相等、相位相差120°的三相电信号。 有源与无源[编辑]根据输出端是否有源,又可以分为有源逆变和无源逆变。 有源逆变器[编辑]如果逆变器的输出需要直接并入电网,则属于有源逆变。在此情况下,输出端原本已经有电压波动,逆变器只是向外输出能量。由于输出端电压波动的影响,逆变器件可以自动关断,而无需在控制时予以强制关断,因此可以使用较廉价的半控器件如晶闸管。 无源逆变器[编辑]若逆变器输出需要直接使用,不并入电网,则属于无源逆变。在此情况下,由于输出端没有电压波动,逆变器需要严格控制通断,因此必须使用全控器件如可关断晶闸管等。 相控电路[编辑]若逆变器输出需要并入电网,或是需要驱动一个已经在转动的电动机等感性负载,则逆变器输出信号的相位将至关重要。为了控制逆变器输出的相位,需要在逆变器中加入相控电路。常用相控电路的原理有如下两种: 相敏检测电路[编辑]相敏检测电路可以检测到交流波形中的某一特定点,如过零点、最高点等。当一个信号源每次到达此特定点时,通过调节其它信号源到达同样的点,以实现同相。由于交流电是实时变化的,这种前馈调节方式总存在一定的滞后,调节效果并不理想,要实现一定的相位差也较困难。 锁相环[编辑][size=0.87em]主条目:锁相环
锁相环电路通过鉴相器获得各信号源的当前相位,并通过反馈调节方式使各信号源的相位趋于一致,调节效果好、精度高,也容易实现一定的相位差。 |