IGBT推挽式逆变电路

推挽电路

      要介绍推挽电路，首先介绍功放的一些基本知识。从能量控制的观点看，功放电路和电压放大电路没有本质区别，但后者的要求是使负载得到不失真的电压信号，而前者的要求是获得一定的不失真的输出功率。在放大电路中，输入信号在整个周期内都有电流流过，称为甲类放大；如果只有大半个周期有电流流过，称为甲乙类放大；如果只有半个周期电流流过，称为乙类放大。

乙类双电源互补对称电路，也叫OCL电路。如下图，两晶体管分别为NPN管和PNP管，由于它们的特性相近，故称为互补对称管。静态时，两管的ICQ=0；有输入信号时，两管轮流导通，NPN在正半周导通（左图），PNP在负半周导通（右图），从而相互补充，使得始终有电流流过负载。既避免了输出波形的严重失真，又提高了电路的效率。由于两管互补对方的不足，工作性能对称， 所以这种电路通常称为互补对称电路。

推挽电路（互补型电路），用兩個參數相同的三極管或MOSFET，以推挽方式存在於電路中，各負責正負半周的波形放大任務。功放的输出级有两个“臂”（两组放大元件），一个“臂”的电流增加时，另一个“臂”的电流则减小，二者的状态轮流转换。对负载而言，好象是一个“臂”在推，一个“臂”在拉，共同完成电流输出任务。如果输出级的有两个三极管，始终处于一个导通、一个截止的状态，也就是两个三级管推挽相连，这样的电路结构称为推拉式电路或图腾柱（Totem- pole）输出电路。

IGBT推挽式逆变电路

电压源逆变器是按照控制电压的方式将直流电能转变为交流电能，是逆变技术中最为常见和简单的一种，下面从单相电压源逆变器入手，并由浅入深。

要从一个直流电源中获取交流电能，有多种方式，但至少应使用两个功率开关元件，

单相逆变器有推挽式、半桥式、全桥式三种电路拓朴结构，如果每半个工频周期内只输出一个脉冲，我们称其为方波逆变器，如果每半个周期内有多个脉宽组成，并且脉冲宽度符合正弦波调制（SPWM）规律，则称其为正弦波脉宽调制输出。方波逆变技术实质上是一个单脉冲调制技术，下面介绍其工作原理。

1、推挽式逆变电路

图2-1 是单相推挽式逆变器的拓朴结构，该电路由两只共负极的功率开关

图2-1 推挽电路拓扑结构

元件和一个初级带有中心抽头的升压变压器组成，若交流负载为纯阻性负载，当t1≤t≤t2 时VT1 功率管加上栅极驱动信号Ug1，VT1 导通，VT2 截止，变压器输出端感应出正电

压；当t3≤t≤t4 时，VT2 功率管加上栅极驱动信号Ug2，VT2 导通，VT1 截止，变压器输出端感应出负电压，波形如图2-2 所示，

若负载为感性负载，则变压器内的电流波形连续，输出电压、电流波形如

图2-2 推挽电路波形

图2-3 推挽电路感性负载波形

图2-3 所示，推挽逆变器的输出只有两种状态+V0 和-V0 ，实质上是双极性调制，通过调节VT1 和VT2 的占空比来调节输出电压。推挽式方波逆变器的电路拓朴结构简单，两个功率管可共地驱动，但功率管承受开关电压为2 倍的直流电压，因此适合应用于直流母线电压较低的场合。另外，变压器的利用率较低，驱动感性负载困难。

对推挽逆变器中变压器漏感尖峰有源钳位的研究：