变频器的单相半桥逆变电路

    电压型单相半桥逆变电路如图3.26所示（开关管以IGBT为例）。直流侧接有两个参数相同互相串联的大电容，一方面可维持直流侧电压稳定，另一方面可得到直流电源的中间电压的接点。由IGBT和二极管构成的两个逆导开关串联后接到电源上，两个逆导开关分别为两个桥臂。负载接在直流电源中点和两个桥臂连结点之间。
    图3.26    电压型单相半桥逆变电路    现在讨论电压型单相半桥逆变电路的工作原理。假设在0≤t<T/2期间，驱动VT1，使VT2截止；在T／2<t≤T期间，使VT2导通，VT1截止。    当负载为纯电阻负载时，在0≤t<T／2期间，VT1导通，VT2截止，u0= Ud/2；在T／2<t≤T期间，VT2导通，VT1截止，uo=-Ud／2。流过负载的电流io的波形与负载端电压uo波形一致，如图3.27所示。
    图3.27    电压型单相半桥逆变电路带电阻负载的波形    当负载为阻感性负载时，分析电路进入稳态后的一个周期内的情况。由于负载电感储能，负载电压变化时，负载电流不能瞬变，因此在0≤t<T／2期间内，虽然给VT1施加了触发脉冲，但要等到VD1续流结束，即反向电流减小到零后VT1才能导通，反向电流减小的过程，也就是电感储能释放，向电容充电的过程。同理，在T／2<t≤T期间，VT2也要等到通过VD2向电容充电的正向电流减小到零后才能导通。整个过程中，负载电压的变化情况与电阻负载一致，如图3.28所示。二极管导通期间，负载电感中储存的能量向直流侧反馈，反馈的能量就暂时储存在电容中。因此，直流侧电容起着缓冲无功能量的作用。二极管起着在开关管关断后给负载电感续流的作用，故称续流二极管，由于它也是向直流侧回馈能量的通道，也称反馈二极管。
    图3.28    电压型单相半桥逆变电路带阻感负载的波形    半桥逆变电路的结构简单，使用器件少，缺点是需要两个参数完全一致的电容串联，工作中还要控制两个电容电压的均衡。因此，半桥逆变电路常用于小功率逆变电路中。