今天給大家分享的是：單相半橋逆變器。

一、單相半橋逆變器

單相半橋逆變器的結構非常簡(jiǎn)單，由 2 個(gè)晶閘管 T1 和 T2 和 2 個(gè)反饋二極管 D1、D2組成的半橋逆變電路。

每個(gè)二極管和每個(gè)晶閘管和三線(xiàn)直流電源反并聯(lián)，電源端提供平衡直流電壓。

下面為該半橋逆變器的基本配置，負載為RL負載。

帶RL負載的單相半橋電路圖

在單相逆變器中，我們可以使用其他功率半導體開(kāi)關(guān)器件，如IGBT、功率MOS關(guān)等，不一定說(shuō)一定是要晶閘管。

這里假設，每個(gè)晶閘管在其柵極信號存在期間導通，并在該信號移除時(shí)換向。晶閘管T1和晶閘管T2的門(mén)控信號分別為 ig1 和 ig2 。

負載RL連接在A(yíng)點(diǎn)和B點(diǎn)之間。A點(diǎn)始終被視為相對于B點(diǎn)的+ve。如果電流沿著(zhù)該方向流動(dòng)，假設電流為+ve，類(lèi)似地，如果電流從B流向A，則電流被視為－ve。

由于感性負載，輸出電壓波形與R負載相似，然而，輸出電流波形于輸出電壓波形并不相似。

在RL負載輸出的情況下，電流 I0 是時(shí)間的指數函數，輸出電流滯后輸出電壓一個(gè)角度pin。

Φ = tan -1 (ωL/R)

二、單相負載半橋逆變器的工作原理（RL）

半橋逆變器的工作原理分為4種工作模式：

• 模式Ⅰ：(t1< t < T/2) T1 開(kāi)啟

• 模式Ⅱ：(T/2 < t < t2) D2 開(kāi)啟

• 模式Ⅲ：(t2 < t < T) T 開(kāi)啟

• 模式Ⅳ：(0 < t < t1) D1、D2 開(kāi)啟

1、模式Ⅰ：T1開(kāi)啟

在這個(gè)期間，向晶閘管T1提供柵極脈沖，因此T1在時(shí)刻t1導通，電流從電源電壓的上半部分流動(dòng)。

電流沿著(zhù)路徑：Vs/2（上電源）-T1-負載- Vs/2。

在這個(gè)模式下，電感存儲能量，并且輸出電流作為時(shí)間的函數從0到其最大值（Imax）和電感兩端的感應電壓+V L以指數方式增加。

模式Ⅰ：T1開(kāi)啟

這次的輸出電壓也為正，因為A點(diǎn)相對于B點(diǎn)為正（+ve）。

應用KVL，Vs/2 – V0=0

輸出電壓的大小Vo = Vs/2。

在時(shí)刻T/2，輸出電流達到最大值，由于電壓和電流的極性相同，晶閘管T1在此時(shí)關(guān)斷。

2、模式 II (T/2 < t < t2)

在T/2時(shí)刻，電感耗散能量之后，當電感耗散能量時(shí)，會(huì )改變其極性。而我們知道，電感的特性，電感是不允許電流突然變化的。因此，電感通過(guò) D2 二極管緩慢釋放能量。

此時(shí)D2二極管導通，電流沿著(zhù)路徑：負載-電源下半部分（Vs/2）-D2-負載。

此時(shí)電感釋放的能量反饋帶下半部分電源。

模式 II (T/2 < t < t2)

在此模式下，輸出電流為正，但由于感性負載消耗的能量，輸出電流主見(jiàn)從Imax減小到0，輸出電壓為負（-Vs/2），因為B點(diǎn)相對于A(yíng)為正。

3、模式 III (t2 < t < T)

在時(shí)刻t2，晶閘管T2導通，電流在電路的下班部分流動(dòng)并遵循路徑：Vs/2（下電源）- 負載 - T2 - Vs/2。

因此，電流方向是反向的，因為B點(diǎn)相對于A(yíng)為正，并且電感以相反方向存儲能量，從(-Imax) 到零。

模式 III (t2 < t < T)

此時(shí)，負載兩端的輸出電壓為負（-Vs/2）。

4、模式 IV（0 < t < t1）

在時(shí)刻T，輸出電壓和輸出電流具有相同的極性。因此，T2 由于感性負載而關(guān)斷，D1 導通。

電流的路徑為：負載 - D1 - Vs/2（上半部分）- 負載。

這里能量通過(guò)電感釋放回到電源電壓Vs/2的上部，該時(shí)間點(diǎn)A相對于點(diǎn)B為正。

因此輸出電壓為正Vs/2，輸出電壓為正 Vs/2，輸出電流從負最大值 (-Imax) 呈指數下降到零。

模式 IV（0 < t < t1）

以上就是關(guān)于單相半橋逆變器RL負載的知識。