逆變電路輸出電壓調(diào)節(jié)分類

截至20世紀80年代，已發(fā)展了多種調(diào)壓方式以適應(yīng)不同場合的要求，主要有直流端調(diào)壓和逆變器內(nèi)部調(diào)壓兩類。

直流端調(diào)壓 　逆變輸出電壓的調(diào)節(jié)由直流電壓為可調(diào)來實現(xiàn)。這時逆變器僅具有變頻功能，而直流側(cè)則具有可控整流的功能（見相控整流電路和直流變換電路）。該功能可由以下電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)：①相控整流電路；②不控整流電路加直流斬波電路；③斬控整流電路；④交流調(diào)壓電路加不控整流電路。較常用的是前兩種。

逆變器內(nèi)部調(diào)壓 　直流端采用不控整流電路。直流電壓不變，逆變輸出電壓的調(diào)節(jié)在逆變器內(nèi)部實現(xiàn)。這時逆變器兼具變頻和調(diào)壓兩種功能。這種調(diào)壓方式較之直流端調(diào)壓具有主電路結(jié)構(gòu)簡單、電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)高、電壓調(diào)節(jié)動態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點，因而得到更多的應(yīng)用。

逆變電路內(nèi)部調(diào)壓功能以調(diào)壓范圍和線性度等工作指標來衡量。但由于在調(diào)壓過程中也會影響逆變輸出電壓的諧波含量，而諧波含量的高低對逆變器出端濾波器容量、體積和重量、整機效率、輸出功率都有影響，因此在評價各種調(diào)壓方式時，除了考慮上述調(diào)壓功能之外，還要兼顧諧波含量的影響。

常見的逆變器內(nèi)部調(diào)壓方式有以下兩種。

①橋內(nèi)移相調(diào)壓方式：圖1a為電壓型單相逆變電路(見自換流式電壓型逆變電路)。各橋臂用自關(guān)斷元件的通用符號表示，其控制極脈沖分布狀態(tài)如圖1b。由圖可見，ug1和ug4、ug2和ug3保持相位互補關(guān)系, 但ug3和ug2分別引前于ug1和ug4某一電角度θ，該角度在0°～180°范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。圖1a中虛線框A內(nèi)兩臂稱為基準臂，B內(nèi)兩臂則稱為移相臂。改變移相臂對基準臂的相位差θ即可改變輸出電壓波形，從而改變輸出電壓基波方均根值。對輸出電壓進行分析，可得式中n為正奇數(shù),τ為脈沖寬度。上式表明，改變參數(shù)τ（相當于改變相移角θ）,即可改變各次諧波幅值。其中基波方均根值可表示為橋內(nèi)移相調(diào)壓方式的優(yōu)點是控制簡單,調(diào)壓線性度好,但輸出電壓諧波含量較大。

②正弦脈寬調(diào)制(SPWM)調(diào)壓方式：仍以單相電壓型逆變電路為例（圖2a），為簡單計，各橋臂仍用自關(guān)斷元件（如GTO、 GTR和Power MOSFET等，若采用普通晶閘管則需附加換流電路），顯然，主電路結(jié)構(gòu)與圖1完全相同，脈寬調(diào)制（英文縮寫 PWM）控制方式是高頻電力電子電路常用的控制方式。在逆變電路的范圍內(nèi)，它可視為頻控方式與斬控方式的結(jié)合，其基本思路是使電路中可控元件以遠高于逆變器輸出頻率f的載波頻率fc開關(guān)工作,而可控元件在每一載波周期 (Tc=1/fc)中的占空比D(D=τ/Tc，τ為元件導(dǎo)通時間，即控制極脈沖寬度)則受控于控制信號ug的幅值，因此所謂正弦波脈寬調(diào)制（英文縮寫SPWM）是指在一個逆變周期T(T=1/f)中,脈寬τ隨時間按正弦規(guī)律變化，即式中K為比例常數(shù)，是控制信號幅值。圖2b為門極脈沖的形成方式，其脈寬τ由載波信號uc（三角波）和調(diào)制信號ug（正弦波）的交點決定。圖2a橋左側(cè)虛線框A的導(dǎo)電臂稱為頻控臂（含T1和T4），由調(diào)制頻率f控制；虛線框B的臂（含T2和T3）稱為斬控臂,由載波頻率fc控制。逆變橋輸出電壓u0的波形如圖2c。由圖可見，u0的脈沖個數(shù)由比值fc/f決定，u0的脈寬隨時間按正弦變化,τ(t)值則取決于比值/Ucm，Ucm為載波電壓信號幅值。改變的值即可改變τ(t),從而改變逆變輸出電壓基波方均根值,實現(xiàn)調(diào)壓的目的。

SPWM調(diào)壓方式的優(yōu)點是低次諧波含量低、調(diào)壓線性度好，但輸出電壓低，即在同一直流電壓Ud值下,值比橋內(nèi)移相調(diào)壓方式時低。2100433B

例如，為了防止交流電動機磁路飽和，用于變頻調(diào)速的電源輸出電壓需要與工作頻率同步調(diào)節(jié),以保持U/f值為常數(shù)（其中U為電源輸出基波電壓方均根值,f為工作頻率）。為了適應(yīng)不同工件和工藝規(guī)范的需要，用于感應(yīng)加熱的電源輸出功率需要在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)（相當于電源輸出電壓可調(diào)）。為了在電網(wǎng)和負載波動條件下維持輸出電壓恒定，各種恒壓電源（如不停電電源等）必須具備輸出電壓快速調(diào)節(jié)的功能等等。

輸出電壓就是電子元件輸出的最大電壓。

輸出電壓就是電子元件輸出的最大電壓。也就是說，所謂輸出電壓就是指的電子設(shè)備輸出電流方向的電壓值大小，之所以會有輸出電壓這個專有名詞，是因為所有設(shè)備的輸入電壓與輸出電壓并不是相等的，這個過程中是有壓降的。

輸出電壓有兩個含義:

1.不帶負載的時候凈輸出,就是電路兩端,開路壓差

2.是帶負載的時候輸出兩端的壓差

兩個不一樣 輸出值也不相同2100433B

逆變電路由6個導(dǎo)電臂組成,每個導(dǎo)電臂均由具有自關(guān)斷能力的全控型器件及反并聯(lián)二極管組成，所以實際上也是一種全控型逆變電路。負載為感性，星形接法，在整流電路和逆變電路之間并聯(lián)大電容Cd。由于Cd的作用，逆變?nèi)攵穗妷浩交B續(xù)，直流電源具有電壓源性質(zhì)。