逆變電路中開(kāi)關(guān)器件反向恢復特性的重要性—逆變電路的種類(lèi)和通電方式

逆變電路主要分為單相逆變電路和三相逆變電路兩類(lèi)。單相逆變電路的電路圖和輸出電流的示意波形分別如圖1和圖2所示。單相逆變電路可將直流電轉換為單相交流電，因此通常被用于功率調節器和不間斷電源（UPS）等普通家庭的商用電源應用。

關(guān)鍵要點(diǎn)

?逆變電路主要分為單相逆變電路和三相逆變電路兩類(lèi)。

?電機驅動(dòng)采用可使轉矩穩定、且可抑制振動(dòng)和噪聲的三相逆變器。

?用三相逆變器驅動(dòng)電機時(shí)的激勵（通電）方式有方波驅動(dòng)（120°激勵）和正弦波驅動(dòng)（三相調制、兩相調制），不同的方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。

?在本系列文章中，將以電機驅動(dòng)中常用的正弦波驅動(dòng)（三相調制）方式為例進(jìn)行講解。

本文進(jìn)入本系列文章的第一個(gè)主題：“逆變電路的種類(lèi)和通電方式”。

· 逆變電路種類(lèi)和通電方式

· 三相調制逆變電路的基本工作

· 通過(guò)雙脈沖測試比較PrestoMOS?與普通SJ MOSFET的損耗（實(shí)際測試結果）

· 通過(guò)三相調制逆變電路比較PrestoMOS?與普通SJ MOSFET的效率（仿真）

逆變電路的種類(lèi)和通電方式

逆變電路主要分為單相逆變電路和三相逆變電路兩類(lèi)。單相逆變電路的電路圖和輸出電流的示意波形分別如圖1和圖2所示。單相逆變電路可將直流電轉換為單相交流電，因此通常被用于功率調節器和不間斷電源（UPS）等普通家庭的商用電源應用。

圖1：?jiǎn)蜗嗄孀冸娐穲D

圖2：?jiǎn)蜗嗄孀冸娐返妮敵鲭娏鞑ㄐ问疽鈭D

接下來(lái)，三相逆變電路的電路圖和輸出電流的示意波形圖分別如圖3、圖4、圖5所示。圖4為正弦波驅動(dòng)（180°激勵）的電流波形，圖5為方波驅動(dòng)（120°激勵）的電流波形。三相逆變電路可將直流電轉換為三相交流電，因此通常被用于空調壓縮機和電動(dòng)汽車(chē)等的電機驅動(dòng)等應用。

圖3：三相逆變電路圖

圖4：三相逆變電路的輸出電流波形示意圖（180°激勵）

圖5：三相逆變電路的輸出電流波形示意圖（120°激勵）

在驅動(dòng)電機時(shí)，既可以使用單相逆變電路，也可以使用三相逆變電路。然而，單相逆變電路受結構因素的影響，存在輸出電流一定為零的時(shí)段（參見(jiàn)圖2），這會(huì )導致電機的轉矩波動(dòng)很大，電機的振動(dòng)和驅動(dòng)噪聲變大。而三相逆變電路由于采用的是電流始終流過(guò)三相中的一相的控制方式（參見(jiàn)圖4和圖5），因而與單相逆變電路相比，其輸出電流的波動(dòng)較小，電機的轉矩穩定，振動(dòng)和噪聲也比較小。也因為此，電機驅動(dòng)通常多采用三相逆變電路。

如表1所示，用三相逆變器驅動(dòng)電機時(shí)的激勵方式有方波驅動(dòng)（120°激勵）和正弦波驅動(dòng)（180°激勵/三相調制、兩相調制）等不同的方式。

在圖5電流波形中的120°激勵中，半波180°區間僅120°進(jìn)行開(kāi)關(guān)，因此與正弦波驅動(dòng)相比，其開(kāi)關(guān)損耗更低。但缺點(diǎn)是其相電流會(huì )接近方波狀，高次諧波會(huì )增加，電機的效率會(huì )變差。

在圖4所示的正弦波驅動(dòng)（180°激勵）中，相電流接近基頻，可減少高次諧波，因而具有可提升電機效率的優(yōu)點(diǎn)。但是，由于在整個(gè)半波180°區間都進(jìn)行開(kāi)關(guān)，所以與方波驅動(dòng)相比，其開(kāi)關(guān)損耗較大。

表1：各種通電（激勵）方式及其特點(diǎn)

在本系列文章中，我們將以電機驅動(dòng)中常用的正弦波驅動(dòng)（三相調制）方式為例進(jìn)行講解。