簡(jiǎn)單的逆變器電路圖及PWM逆變器工作原理

　　隨著(zhù)科技的快速發(fā)展，逆變器已經(jīng)越來(lái)越多的出現在人們的生活中。目前，逆變器的已經(jīng)在很多領(lǐng)域應用到，比如電腦、電視、洗衣機、空調、家庭影院、電動(dòng)砂輪、電動(dòng)工具、縫紉機、錄像機、按摩器、風(fēng)扇、照明等等。逆變器是一種能夠進(jìn)行電能轉換的器件，當輸入的是直流電是，輸出就會(huì )變成交流電，而且一般是為220v50HZ正弦或方波。它與應急電源的工作原理是相反的，逆變器一般由控制邏輯、濾波電路和逆變橋組成。本文將首先介紹二極管在逆變器中的應用，然后結合一種簡(jiǎn)單的逆變器電路圖，具體分析PWM逆變器的工作原理。

　　二極管在逆變器中的應用

　　在家電應用中，最主要的就是高效率和節能，三相無(wú)刷直流電機正是因為具有效率高、尺寸小的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應用在家電設備及其他很多應用中。除此之外，由于還將機械換向裝置替換成電子換向器，三相無(wú)刷電機進(jìn)而被認為可靠性比原來(lái)更高了。

　　標準的三相功率級(power stage)被用來(lái)驅動(dòng)一個(gè)三相無(wú)刷直流電機，如圖1所示。功率級產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，為了使電機很好地工作，這個(gè)電場(chǎng)必須保持與轉子磁場(chǎng)之間的角度接近 90°。六步序列控制產(chǎn)生6個(gè)定子磁場(chǎng)向量，這些向量必須在一個(gè)指定的轉子位置下改變?；魻栃獋鞲衅鲯呙柁D子的位置。為了向轉子提供6個(gè)步進(jìn)電流，功率級利用6個(gè)可以按不同的特定序列切換的功率MOSFET。下面解釋一個(gè)常用的切換模式，可提供6個(gè)步進(jìn)電流。

　　MOSFET Q1、Q3和Q5高頻(HF)切換，Q2、Q4和Q6低頻(LF)切換。當一個(gè)低頻MOSFET處于開(kāi)狀態(tài)，而且一個(gè)高頻MOSFET 處于切換狀態(tài)時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)功率級。

　　步驟1) 功率級同時(shí)給兩個(gè)相位供電，而對第三個(gè)相位未供電。假設供電相位為L(cháng)1、L2，L3未供電。在這種情況下，MOSFET Q1和Q2處于導通狀態(tài)，電流流經(jīng)Q1、L1、L2和Q4。

　　步驟2) MOSFET Q1關(guān)斷。因為電感不能突然中斷電流，它會(huì )產(chǎn)生額外電壓，直到體二極管D2被直接偏置，并允許續流電流流過(guò)。續流電流的路徑為D2、L1、L2和Q4。

　　步驟3) Q1打開(kāi)，體二極管D2突然反偏置。Q1上總的電流為供電電流與二極管D2上的恢復電流之和?！　★@示出其中的體-漏二極管。電流流入到體-漏二極管D2(見(jiàn)圖1)，該二極管被正向偏置，少數載流子注入到二極管的區和P區。

　　當MOSFET Q1導通時(shí)，二極管D2被反向偏置， N區的少數載流子進(jìn)入P+體區，反之亦然。這種快速轉移導致大量的電流流經(jīng)二極管，從N-epi到P+區，即從漏極到源極。電感L1對于流經(jīng)Q2和Q1的尖峰電流表現出高阻抗。Q1表現出額外的電流尖峰，增加了在導通期間的開(kāi)關(guān)損耗。

　　為改善在這些特殊應用中體二極管的性能，研發(fā)人員開(kāi)發(fā)出具有快速體二極管恢復特性MOSFET。當二極管導通后被反向偏置，反向恢復峰值電流Irrm較小。

　　結合一種簡(jiǎn)單的逆變器電路圖分析PWM逆變器電路的工作原理

　　電阻R2和電容C1套集成電路內部振蕩器的頻率。預設R1可用于振蕩器的頻率進(jìn)行微調。14腳和11腳IC內部驅動(dòng)晶體管的發(fā)射極終端。的驅動(dòng)晶體管(引腳13和12)的集電極終端連接在一起，并連接到8 V軌(7808輸出)?？稍贗C的引腳14和15兩個(gè)180度，淘汰50赫茲脈沖列車(chē)。

　　這些信號驅動(dòng)器在隨后的晶體管階段。當14腳的信號為高電平，晶體管Q2接通，就這反過(guò)來(lái)又使晶體管Q4，Q5，Q6點(diǎn)從目前的+12 V電源(電池)連接流一個(gè)通過(guò)的上半部分(與標簽的標記)變壓器(T1)中，小學(xué)通過(guò)晶體管Q4，Q5和Q6匯到地面。

　　因此誘導變壓器二次電壓(由于電磁感應)，這個(gè)電壓220V輸出波形的上半周期。在此期間，11腳低，其成功的階段將處于非活動(dòng)狀態(tài)。當IC引腳 11云高的第三季度結果Q7的獲取和交換，Q8和Q9將被打開(kāi)。從+12 V電源通過(guò)變壓器的初級下半部和匯到地面通過(guò)晶體管的Q7，Q8，Q9，以及由此產(chǎn)生的電壓，在T2次級誘導有助于的下半部周期(標簽上標明)電流流 220V輸出波形。

　　逆變電路的輸出電壓調節部分的工作原理

　　逆變器輸出(T2的輸出)挖掘點(diǎn)的標記為B，C，并提供給變壓器T2的主。在變壓器T2的下降這個(gè)高電壓的步驟，橋梁D5整流它和這個(gè)電壓(將逆變器的輸出電壓成正比)是提供的PIN1通過(guò)奧迪R8，R9，R16和(該IC的內部錯誤放大器的反相輸入)這個(gè)電壓與內部參考電壓比較。

　　此誤差電壓成正比的輸出電壓所需的值和IC調節占空比的驅動(dòng)信號(引腳14和12)為了使輸出電壓為所需的值的變化。R9的預設，可用于調節逆變器輸出電壓，因為它直接控制變頻器的輸出電壓誤差放大器部分的反饋量。

　　二極管D3和D4續流二極管，保護驅動(dòng)級晶體管的開(kāi)關(guān)變壓器(T2)初選時(shí)產(chǎn)生的電壓尖峰。R14和R15限制基地的第四季度和Q7。R12和 R13為第四季度和Q7防止意外的開(kāi)關(guān)ON下拉電阻。C10和C11是繞過(guò)從變頻器的輸出噪聲。C8是一個(gè)濾波電容的穩壓IC 7805。R11的限制限制了電流通過(guò)LED指示燈D2的。