半桥逆变电路工作全过程,这回终于弄懂了!

如图为半桥逆变电路和相关波形。

VP、VN的电压相等,极性相反。D1、D2为续流二极管,C4、C5为大容量的电容,VS为方波信号,L1、C3组成低通滤波电路输出为正弦波。RL为负载。

在t1~t2期间,Q1脉冲信号为高电平,Q1导通;Q2脉冲信号为低电平,Q2关断。 Q1导通后有电流流过L1、RL,电流途径是:VP→Q1→L1→RL,因为L1对变化电流有阻碍作用,流过L1、RL的电流IL将缓慢增大。

在t2~t3期间,Q1脉冲信号为低电平,Q1关断,流过L1的电流突然变小,L1马上产生左负右正的电动势,该电动势通过D2形成电流回路,电流途径是:L1右正→RL→C5→D2→L1左负,该电流方向仍是由左往右,但电流随L1上的电动势下降而减小,在t3时刻电流IL变为0。在t2~t3期间,由于L1产生左负右正电动势,L1左边电压比右边低,即L1两端的电压极性发生了改变,变为右正左负,由于L1左端电压很低,虽然Q2脉冲信号为高电平,仍无法导通。

在t3~t4期间,Q1脉冲信号仍为低电平,Q1关断,Q2脉冲信号为高电平,由于此时L1上的右正左负电动势已消失,Q2开始导通,有电流流过L1、RL,电流途径是:L1左→Q2→C5→RL→L1右,该电流与t1~t3期间的电流相反,由于L1的阻碍作用,该电流缓慢增大。L1两端的电压极性是左负右正。

在t4~t5期间,Q1的脉冲信号为高电平,Q2的脉冲信号低电平,Q2关断,流过L1的电流突然变小,L1马上产生左正右负的电动势,该电动势通过D1形成电流回路,电流途径是:L1左正→D1→C4→RL→L1右负,该电流方向由右往左,电流随L1上电动势下降而减小,在t5时刻电流I0变为0。在t4~t5期间,由于L1产生左正右负电动势,L1左边电压比右边电压高,极性仍是左正右负,另外因为L1左边电压很高,虽然Q1脉冲信号为高电平,Q1仍无法导通。

t5时刻以后,电路重复上述工作过程。

注意:

1.Q1或Q2导通时,负载电流和电压同方向,直流侧向负载提供能量。

2.D1或D2导通时,负载电流和电压反向,电感中贮藏的能量向输入直流倒灌,将能量暂时储存在直流侧电容器中。

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