逆变电路是指将低电压变为高电压,把直流电变为交流电的电路,它与整流电路相对应,是通用变频器的核心部件之一,有非常重要的作用.它的基本作用是在控制电路的控制下,将中间的直流电路输出的直流电源转换为频率和电压都任意可调的交流电源。
随着用电设备不断发展,用电设备对交流电源性能参数也有很多不同的要求,发展称为多种逆变电路,大致可以按照以下方式分类:
①按输出电能的去向分,可分为有源逆变电路和无源逆变电路.前者输出的电能不返回公共交流电网,后者输出的电能直接输向用电设备。
②按直流电源性质可分为由电压型直流电源供电的电压型逆变电路和由电流型直流电源供电的电流型逆变电路。
③按主电路的器件分,可分为:由具有自关断能力的全控型器件组成的全控型逆变电路;由无关断能力的半控型器件(如普通晶闸管)组成的半控型逆变电路.半控型逆变电路必须利用换流电压以关断退出导通的器件.若换流电压取自逆变负载端,称为负载换流式逆变电路.这种电路仅适用于容性负载;对于非容性负载,换流电压必须由附设的专门换流电路产生,称自换流式逆变电路。
④按电流波形分,可分为正弦逆变电路和非正弦逆变电路.前者开关器件中的电流为正弦波,其开关损耗较小,宜工作于较高频率.后者开关器件电流为非正弦波,因其开关损耗较大,故工作频率较正弦逆变电路低。
⑤按输出相数可分为单相逆变电路和多相逆变电路。
逆变电路按其直流电源性质不同分为两种：电压型逆变电路或电压源型逆变电路，
电流型逆变电路或电流源型逆变电路。
图电路的具体实现。
图 电压型逆变电路举例（全桥逆变电路）
电压型逆变电路的特点
(1) 直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动
(2) 输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同
(3) 阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管
1、半桥逆变电路
电路结构：见图。
工作原理：
V1和V2栅极信号各半周正偏、半周反偏，互补。uo为矩形波，幅值为Um=Ud/2，io波形随负载而异，感性负载时，图b，V1或V2通时，io和uo同方向，直流侧向负载提供能量，VD1或VD2通时，io和uo反向，电感中贮能向直流侧反馈，VD1、VD2称为反馈二极管，还使io连续，又称续流二极管。
图 单相半桥电压型逆变电路及其工作波形
优点：简单，使用器件少
缺点：交流电压幅值Ud/2，直流侧需两电容器串联，要控制两者电压均衡，用于几kW以下的小功率逆变电源。
单相全桥、三相桥式都可看成若干个半桥逆变电路的组合。
1.换流方式各有那几种?各有什么特点? 答:换流方式有4种: 器件换流:利用全控器件的自关断能力进行换流.全控型器件采用此换流方式。 电网换流:由电网提供换流电压,只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。 负载换流:由负载提供换流电压,当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时,可实现负载换流。 强迫换流:设置附加换流电路,给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流.通常是利用附加电容上的能量实现,也称电容换流。 晶闸管电路不能采用器件换流,根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。 2.无源逆变电路和有源逆变电路有何不同? 答:两种电路的不同主要是: 有源逆变电路的交流侧接电网,即交流侧接有电源.而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。 3.什么是电压型逆变电路?什么是电流型逆变电路?二者各有什么特点。 。 答:按照逆变电路直流测电源性质分类,直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路 电压型逆变电路的主要特点是: ①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源.直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。 ②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关.而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。 ③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用.为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。 电流型逆变电路的主要特点是: ①直流侧串联有大电感,相当于电流源.直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。 ②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关.而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。 ③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电感起缓冲无功能量的作用.因为反馈无功能量时直流电流并不反向,因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。
