单相全桥逆变器电路图 单相桥式逆变器的工作原理和波形图详解

一、单相全桥逆变器是什么?

单相全桥逆变器基本上是电压源逆变器，单相全桥逆变器的电源电路图下图所示。为了简单，没有标出SCR触发电路和换向电路。

单相全桥逆变器采用 2线直流电源 、4个续流二极管和 4个可控硅 。

T1和可T2同时导通，其频率为f=1/T。同样，T3 和 T4同时开启。

(T1和T2 ）和（T3和T4）的相位差有180℃。

单相全桥逆变器

二、单相全桥逆变器电路工作原理

单相全桥逆变器的工作分为 4种模式 ：

模式Ⅰ：(t1< t < T/2) T1、T2 导通

模式 II：(T/2 < t < t2) D3、D4 导通

模式 III：(t2 < t < T) T3、T4 导通

模式 IV：(0 < t < t1) D1、D2 导通

1、模式Ⅰ（t1< t < T/2）

T1和T2触发脉冲，T1和T2同时导通，负载电压变为+Vdc。应用KVL：Vs – V0 = 0，输出电压Vo=Vs。

负载电流的路径为： (+)Vdc-T1-负载- T2-Vdc（-）。

在时刻T/2，输出电流达到最大值，由于电压和电流的极性相同，晶闸管T1在此时关断。在此期间，负载电流和负载电压变为正值，因此功率从电源流向负载。

模式Ⅰ（t1< t < T/2）

2、模式 II (T/2 < t < t2)

在此模式下，一旦T1 和T2关闭，负载上的电压极性就会因感性负载而发生变化。

当二极管 D3 和 D4 导通时，负载电流流经路径：D3 -（+）Vdc-Vdc（-）-二极管 D4。

在此模式下，功率从负载流向电源。

模式 II (T/2 < t < t2)

3、模式III（t2 < t < T）

在此模式期间， T1 和 T2 关闭，而 T3 和 T4开启 。

负载两端的电压 变为 -Vdc ， 电流流经路径 ：(+)Vdc - T3-负载-T4-Vdc（-）

由于在此期间负载电压和负载电流均为负，因此 功率通过电源流向负载 。

模式III（t2 < t < T）

4、模式 Ⅳ (0 < t < t1)

在此模式下，当 T3 和T4 关闭时， 负载两端电压的极性会发生变化。

由于二极管D1 和 D2导通，负载电流流经路径：二极管 D1-(+)Vdc-Vdc（-）- 二极管 D2-负载。

在此模式下，当负载电流方向反转时， 功率从负载流向电源 。

三、单相全桥逆变波形

这里S1、S2、S3、S4也就是T1、T2、T3、T4。

1、当负载为：负载为R、L、RL

1）纯（电感负载）L 负载：

电流 Io 关于 t 轴对称，因此直流分量 = 0，并且电流从最小峰值电流 (-Ip) 到最大峰值电流 (+Ip) 呈线性。在这种情况下：

D1 和D2在0

T/4

T/2

S3和S4在3T/4

2）L负载（0

V=Vdc=Ldi/dt

L[Ip-(-Ip)]/T/2=Vdc

Ip=Vdc/4fL

3）RL 负载

负载从 (-Ip 到 +Ip) 呈指数上升 。在这种情况下：

D1和D2在0

S1和S2在T/4

D3和D4在T/2

S3和S4在3T/4

负载为R、L、RL

2、当负载为纯阻性负载

输出电压（U0）和输出电流（I0）波形如下：

Ig1和Ig2为门脉冲，用于接通 S1、S2和S3、S4。

对于阻性负载，在 0

对于电阻负载，在 0

负载为纯阻性负载

3、任何负载的输出电压（U0）波形

负载的输出电压（U0）波形

对于任何类型的负载， 输出电压波形将保持相同 ，但电流波形取决于负载的性质。

输出电压波形是半波对称的，因此 不存在所有偶次谐波 。

四、单相全桥逆变优点

电路中无电压波动

适合高输入电压

高效节能

功率器件的额定电流等于负载电流。

　　审核编辑：汤梓红