方波逆变器结构与电路特点

方波 逆变器主要有推挽式、全桥式电路结构。
推挽式方波逆变器由推挽逆变器、交流调压开关和输出滤波器构成，如图1(a)所示。推挽式方波逆变器主要是通过调节逆变器输出电压脉宽来实现调压功能的。一种调压方法是调节功率开关S1、S2驱动信号占空比，从而改变输出电压uAB即uCD的脉宽，如图1(b)所示。但这种调压方法存在明显缺点，即感性负载储能回馈到电网时，变压器T副边绕组感应有阴影部分电压，这部分电压随感性负载电感分量加大而加宽，纯电感负载时有效脉宽调节范围为0～Ts／4，而纯电阻负载时有效脉宽调节范围为0～Ts／2。另一种调压方法是在变压器副边与输出交流滤波器之间加交流调压开关S3，调节功率开关S，驱动信号占空比，即可调节输出矩形波脉宽，交流开关将方波电压变成脉宽可调的矩形波电压。
桥式方波逆变器电路拓扑及其原理波形如图2所示。改变功率开关驱动信号相位，即可得到矩形波输出电压，调节α角可实现输出电压的稳定。
方波逆变器电路的特点为：
1)工频变压器体积、重量大，推挽式原边绕组利用率低，桥式绕组利用率高；
2)输出四阶交流滤波器体积、重量大，位于功率通道的Lf1、Cf1有较大的损耗；
3)对于电网电压和负载的波动，系统动态响应特性差；

图1 推挽式 逆变器电路拓扑及其原理波形

图2 桥式方波 逆变器电路拓扑及其原理波形
4)变压器和输出滤波电感产生的音频噪音大；
5)推挽式电路拓扑简洁，功率开关电压应力高(2Ui)，适用于低输入电压逆变场合。桥式电路功率开关数多，开关电压应力低(Ui)，适用于高输入电压逆变场合。