单相全桥逆变电路讲解

单相全桥电压型逆变电路单相全桥电压型逆变电路是一种常用的电力电子变换器，它能将直流电源转换为交流电源，广泛应用于各种电力供应系统和电力调节系统中。

本文将对单相全桥电压型逆变电路的工作原理、优缺点以及应用领域进行详细介绍。

一、工作原理单相全桥电压型逆变电路由四个开关管和相应的控制电路组成。

开关管分别为Q1、Q2、Q3和Q4，通过适当的控制，可以实现对开关管的导通和关断。

在工作过程中，当Q1和Q4导通，Q2和Q3关断时，直流电源的正极连接到电路的A相，负极连接到电路的B 相，此时输出的是正半周的交流电压。

当Q1和Q4关断，Q2和Q3导通时，正负极的连接情况反转，输出的是负半周的交流电压。

通过不断交替导通和关断，可以在输出端获得一段完整的交流电压波形。

二、优缺点单相全桥电压型逆变电路具有以下优点：1. 输出电压稳定：由于采用全桥结构，能够有效地消除直流电源的波动和噪声，输出电压稳定可靠。

2. 输出功率大：全桥结构能够充分利用电源能量，输出功率相对较大。

3. 输出电压可调：通过控制开关管的导通和关断时间，可以实现对输出电压的调节，满足不同需求。

4. 抗干扰能力强：逆变电路可有效抑制外界干扰信号，提高系统的抗干扰能力。

然而，单相全桥电压型逆变电路也存在一些缺点：1. 成本较高：由于需要四个开关管，控制电路和保护电路等，相对于其他逆变电路而言，成本较高。

2. 效率较低：由于开关管的导通和关断需要一定的时间，逆变过程中会产生一定的开关损耗，导致转换效率有所降低。

三、应用领域单相全桥电压型逆变电路具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：1. 电力供应系统：逆变电路可以将直流电源转换为交流电源，用于电力供应系统中的电压和频率调节，满足不同负载的需求。

2. 电动机控制：逆变电路可将直流电源转换为交流电源，用于电动机的控制和驱动，实现电机的速度调节和方向控制等功能。

3. 新能源应用：逆变电路可以将太阳能、风能等新能源转换为交流电源，供应给家庭、工厂等用电设备。

单相全桥逆变电路原理 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998单相全桥型逆变电路原理电压型全桥逆变电路可看成由两个半桥电路组合而成，共4个桥臂，桥臂1和4为一对，桥臂2和3为另一对，成对桥臂同时导通，两对交替各导通180° 电压型全桥逆变电路输出电压uo 的波形和半桥 电路的波形uo 形状相同，也是矩型波，但幅值 高出一倍，Um=Ud输出电流io 波形和半桥电路的io 形状相同，幅值增加一倍 VD1 、V1、VD2、V2相继导通的区间，分别对应VD1和VD4、V1和V4、VD2和VD3、V2和V3相继导通的区间+-VD 3VD 4单相半桥电压型逆变电路工作波形全桥逆变电路是单相逆变电路中应用最多的， 对电压波形进行定量分析将幅值为Uo 的矩形波 uo 展开成傅里叶级数，得其中基波幅值Uo1m 和基波有效值Uo1分别为上述公式对半桥逆变电路也适用，将式中的ud 换成Ud /2uo 为正负电压各为180°的脉冲时，要改变输出电压有效值只能通过改变输出直流电压Ud 来实现OONu o U - U m ioVD 1 VD2VD1VD 2采用移相方式调节逆变电路的输出电压t 1时刻前V 1和V 4导通，输出电压u o 为u dt 1时刻V 3和V 4栅极信号反向，V 4截止，因i o 不能突变，V 3不能立即导通，VD 3导通续流，因V 1和VD 3同时导通，所以输出电压为零各IGBT 栅极信号uG1~uG4及输出电压uo 、输出电流io 的波形u u u u u i o o 实际就是调节输出电压脉冲的宽度• 各IGBT 栅极信号为180°正偏，180°反偏，且V 1和V 2栅极信号互补，V 3和V 4栅极信号互补• V 3的基极信号不是比V 1落后180°，而是只落后 ( 0< <180°)• V 3、V 4的栅极信号分别比V 2、V 1的前移180°-•VD 3VD 4u u u u u i o o t 2时刻V 1和V 2栅极信号反向， V 1截止， V 2不能立即导通，VD 2导通续流，和VD 3构成电流通道，输出电压为-U d到负载电流过零开始反向， VD 2和VD 3截止， V 2和V 3开始导通， u o 仍为- U dt 3时刻V 3和V 4栅极信号再次反向， V 3截止， V 4不能立刻导通， VD 4导通续流， u o 再次为零 输出电压u o 的正负脉冲宽度各为θ ，改变θ ，可调节输出电压。

单相全桥逆变电路目录第一章绪论 (2)1.1单向全桥逆变电路应用背景 (2)1.2单向全桥逆变电路发展现状 (2)1.3单向全桥逆变电路的现实意义 (2)第二章单向全桥逆变电路的拓扑结构，工作原理 (2)2.1单向全桥逆变电路的拓扑结构 (2)2.2单向全桥逆变电路的工作原理 (3)第三章单向全桥逆变电路的控制策略，实现方式，程序框图，参数 (4)3.1单向全桥逆变电路的控制策略 (4)3.1单向全桥逆变电路的实现方式 (4)3.2单向全桥逆变电路的程序框图 (4)3.3单向全桥逆变电路的控制参数 (4)第四章单向全桥逆变电路的仿真模型 (5)4.2单向全桥逆变电路的仿真图 (5)4.2单向全桥逆变电路的参数 (5)4.3单向全桥逆变电路的搭建 (5)4.3.1向全桥逆变电路的仿真结果 (5)4.3.3向全桥逆变电路的仿真结果分析 (6)第五结论 (6)参考文献 (7)第一章绪论1.1单向全桥逆变电路应用背景随着电力电子技术的高速发展，逆变电路的应用非常广泛，蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源，当我们使用这些电源向交流负载供电时，就需要用到逆变电路了。

另外，交流电动机调速用变频器，不间断电源，感应加热电源等电力电子设备使用非常广泛，其电路的核心部分都是逆变电路。

有人甚至说，电力电子技术早起曾处于整流器时代，后来则进入逆变器时代。

1.2单向全桥逆变电路发展现状第五阶段: 21世纪初，逆变技术的发展随着电力电子技术、微电子技术和现代控制理论的进步不断改进，逆变技术正朝着高频化、高效率、高功率密度、高可靠性、智能化的方向发展。

现在的逆变技术可达到低至48伏的工作电压，并且性能稳定。

逆变器可用在电脑、电视、应急灯、电扇、手机充电器、录音机等各种电器上。

1.3单向全桥逆变电路的现实意义相逆变电路的功能是将直流电转换为交流电。

在实际应用中，单相逆变电路可以用于电力电子变换器、UPS电源、太阳能电池板等领域。

单相全桥型逆变电路原理电压型全桥逆变电路可看成由两个半桥电路组合而成，共4个桥臂，桥臂1和4为一对，桥臂2和3为另一对，成对桥臂同时导通，两对交替各导通180° ,电压型全桥逆变电路输出电压uo 的波形和半桥电路的波形uo 形状相同，也是矩型波，但幅值 高出一倍，Um=Ud输出电流io 波形和半桥电路的io 形状相同，幅值增加一倍 VD1 、V1、VD2、V2相继导通的区间，分别对应VD1和VD4、V1和V4、VD2和VD3、V2和V3相继导通的区间+-U VD 3VD 4单相半桥电压型逆变电路工作波形￥全桥逆变电路是单相逆变电路中应用最多的，对电压波形进行定量分析将幅值为Uo 的矩形波 uo 展开成傅里叶级数，得其中基波幅值Uo1m 和基波有效值Uo1分别为上述公式对半桥逆变电路也适用，将式中的ud 换成Ud /2ddo1m 27.14U U U ==πdd1o 9.022U U U ==πO OONu o U - U m io《VD1VD 2VD1VD2⎪⎭⎫ ⎝⎛+++= t t t U u ωωωπ5sin 513sin 31sin 4d ouo 为正负电压各为180°的脉冲时，要改变输出电压有效值只能通过改变输出直流电压Ud 来实现/t 1时刻前V 1和V 4导通，输出电压u o 为u dt 1时刻V 3和V 4栅极信号反向，V 4截止，因i o 不能突变，V 3不能立即导通，VD 3导通续流，因V 1和VD 3同时导通，所以输出电压为零各IGBT 栅极信号uG1~uG4及输出电压uo 、输出电流io 的波形u u u u u i o o °正偏，12补，V 3和V 4栅极信号互补• V 3的基极信号不是比V 1落后180°，而是只落后( 0<<180°)• V 3、V 4的栅极信号分别比V 2、V 1VD 3VD 4u u u u u i o o t 2时刻V 1和V 2栅极信号反向， V 1截止， V 2不能立即导通，VD 2导通续流，和VD 3构成电流通道，输出电压为-U d到负载电流过零开始反向， VD 2和VD 3截止， V 2和V 3开始导通， u o 仍为- U du u u u u i o o t 3时刻V 3和V 4栅极信号再次反向， V 3截止， V 4不能立刻导通， VD 4导通续流， u o 再次为零 输出电压u o 的正负脉冲宽度各为θ ，改变θ ，可调节输出电压。

单相全桥型逆变电路原理电压型全桥逆变电路可看成由两个半桥电路组合而成，共4个桥臂，桥臂1和4为一对，桥臂2和3为另一对，成对桥臂同时导通，两对交替各导通180° 电压型全桥逆变电路输出电压uo 的波形和半桥 电路的波形uo 形状相同，也是矩型波，但幅值 高出一倍，Um=Ud输出电流io 波形和半桥电路的io 形状相同，幅值增加一倍 VD1 、V1、VD2、V2相继导通的区间，分别对应VD1和VD4、V1和V4、VD2和VD3、V2和V3相继导通的区间+-VD 3VD 4单相半桥电压型逆变电路工作波形全桥逆变电路是单相逆变电路中应用最多的， 对电压波形进行定量分析将幅值为Uo 的矩形波 uo 展开成傅里叶级数，得其中基波幅值Uo1m 和基波有效值Uo1分别为上述公式对半桥逆变电路也适用，将式中的ud 换成Ud /2ddo1m 27.14U U U ==πdd1o 9.022U U U ==πOONu o U - U m ioVD 1 VD2VD1VD 2⎪⎭⎫⎝⎛+++= t t t U u ωωωπ5sin 513sin 31sin 4d ouo 为正负电压各为180°的脉冲时，要改变输出电压有效值只能通过改变输出直流电压Ud 来实现t 1时刻前V 1和V 4导通，输出电压u o为u dt 1时刻V 3和V 4栅极信号反向，V 4截止，因i o 不能突变，V 3不能立即导通，VD 3导通续流，因V 1和VD 3同时导通，所以输出电压为零各IGBT 栅极信号uG1~uG4及输出电压uo 、输出电流io 的波形u u u u i o u o 实际就是调节输出电压脉冲的宽度• 各IGBT 栅极信号为180°正偏，180°反偏，且V 1和V 2栅极信号互补，V 3和V 4栅极信号互补• V 3的基极信号不是比V 1落后180°，而是只落后θ ( 0<θ <180°)• V 3、V 4的栅极信号分别比V 2、V 1VD 3VD 4采用移相方式调节逆变电路的输出电压u u u u i o u o t 2时刻V 1和V 2栅极信号反向， V 1截止， V 2不能立即导通，VD 2导通续流，和VD 3构成电流通道，输出电压为-U d到负载电流过零开始反向， VD 2和VD 3截止， V 2和V 3开始导通， u o 仍为- U du u u u i o u o t 3时刻V 3和V 4栅极信号再次反向， V 3截止， V 4不能立刻导通， VD 4导通续流， u o 再次为零 输出电压u o 的正负脉冲宽度各为θ ，改变θ ，可调节输出电压。

单相全桥逆变器电路图单相桥式逆变器的工作原理和波形图详解
一、单相全桥（逆变器）是什么?
单相全桥逆变器基本上是电压源逆变器，单相全桥逆变器的（电源电路）图下图所示。

为了简单，没有标出SCR触发电路和换向电路。

单相全桥逆变器采用2线直流（电源）、4个续流（二极管）和4个（可控硅）。

T1和可T2同时导通，其频率为f=1/T。

同样，T3 和T4同时开启。

(T1和T2 ）和（T3和T4）的相位差有180℃。

单相全桥逆变器
二、单相全桥逆变器电路工作原理
单相全桥逆变器的工作分为4种模式：模式℃：(t1
模式℃（t1
模式II (T/2
模式III（t2
三、单相全桥逆变波形
这里S1、S2、S3、S4也就是T1、T2、T3、T4。

1、当负载为：负载为R、L、RL
1）纯（电感负载）L 负载：
电流Io 关于t 轴对称，因此直流分量= 0，并且电流从最小峰值电流(-Ip) 到最大峰值电流(+Ip) 呈线性。

在这种情况下：D1 和D2在0
负载为R、L、RL
2、当负载为纯阻性负载
输出电压（U0）和输出电流（I0）波形如下：
Ig1和Ig2为门脉冲，用于接通S1、S2和S3、S4。

对于阻性负载，在0
负载为纯阻性负载
3、任何负载的输出电压（U0）波形
负载的输出电压（U0）波形
对于任何类型的负载，输出电压波形将保持相同，但电流波形取决于负载的性质。

输出电压波形是半波对称的，因此不存在所有偶次谐波。

四、单相全桥逆变优点
电路中无电压波动
适合高输入电压
高效节能
功率器件的额定电流等于负载电流。

单相全桥逆变电路工作原理
单相全桥逆变电路是一种常用的电力电子变换器，其主要作用是将直
流电转换为交流电。

它由四个开关管和一个负载组成，其中开关管可
以是MOSFET、IGBT等。

当开关管S1和S4导通时，电源正极通过S1进入负载，再通过S4回到电源负极。

此时，负载两端的电压为正向直流电压。

当开关管S2和S3导通时，电源正极通过S3进入负载，再通过S2回到电源负极。

此时，负载两端的电压为反向直流电压。

当开关管S1和S4断开、同时开关管S2和S3导通时，在负载两端形成一个交流输出信号。

输出频率为输入直流电压的两倍。

单相全桥逆变电路的工作原理可以简单地概括为：通过控制四个开关
管的导通和断开状态，实现对输入直流信号进行逆变，并在负载上实
现交流输出。

需要注意的是，在实际应用中，单相全桥逆变电路还需要加入滤波器
等辅助元件来消除输出波形中可能存在的谐波，并提高输出功率品质。

单相全桥逆变电路工作原理
单相全桥逆变电路是一种常见的电力电子变换器，主要用于将直流电源转换为交流电源。

它由四个开关管组成，可以实现对输出电压的控制，广泛应用于各种领域，如工业控制、电力电子设备等。

下面将介绍单相全桥逆变电路的工作原理。

单相全桥逆变电路由两个开关管组成一个桥臂，共有四个桥臂。

在正半周的工作过程中，通过控制开关管的导通和关断，可以实现输出电压的正向变化。

在负半周的工作过程中，通过控制另外两个开关管的导通和关断，可以实现输出电压的反向变化。

这样，通过对开关管的控制，可以实现对输出电压的全波控制。

单相全桥逆变电路的工作原理是利用开关管的导通和关断来控制电流的流向和大小，从而实现对输出电压的调节。

在正半周的工作过程中，当上桥臂的两个开关管同时导通时，电流从直流电源的正极经过负载，返回到直流电源的负极，产生正向输出电压。

在负半周的工作过程中，则是下桥臂的两个开关管同时导通，电流的流向相反，产生反向输出电压。

单相全桥逆变电路还配备了控制电路，用于实现对开关管的控制。

控制电路可以根据需要，通过控制开关管的导通和关断时间来调节输出电压的幅值和频率。

同时，控制电路还可以实现对输出波形的调整，以满足不同的需求。

总的来说，单相全桥逆变电路通过对开关管的控制，实现了对输出电压的全波调节。

其工作原理简单明了，操作灵活，适用范围广泛。

在实际应用中，可以根据需要对单相全桥逆变电路进行改进和优化，以满足不同领域的需求。

希望本文能够帮助读者更好地理解单相全桥逆变电路的工作原理，为相关领域的研究和应用提供参考。

单相全桥型逆变电路原理电压型全桥逆变电路可看成由两个半桥电路组合而成，共4个桥臂，桥臂1和4为一对，桥臂2和3为另一对，成对桥臂同时导通，两对交替各导通180° 电压型全桥逆变电路输出电压uo 的波形和半桥 电路的波形uo 形状相同，也是矩型波，但幅值 高出一倍，Um=Ud输出电流io 波形和半桥电路的io 形状相同，幅值增加一倍 VD1 、V1、VD2、V2相继导通的区间，分别对应VD1和VD4、V1和V4、VD2和VD3、V2和V3相继导通的区间+-VD 3VD 4单相半桥电压型逆变电路工作波形全桥逆变电路是单相逆变电路中应用最多的， 对电压波形进行定量分析将幅值为Uo 的矩形波 uo 展开成傅里叶级数，得其中基波幅值Uo1m 和基波有效值Uo1分别为上述公式对半桥逆变电路也适用，将式中的ud 换成Ud /2ddo1m 27.14U U U ==πdd1o 9.022U U U ==πOONu o U - U m ioVD 1 VD2VD1VD 2⎪⎭⎫ ⎝⎛+++= t t t U u ωωωπ5sin 513sin 31sin 4d ouo 为正负电压各为180°的脉冲时，要改变输出电压有效值只能通过改变输出直流电压Ud 来实现t 1时刻前V 1和V 4导通，输出电压u o为u dt 1时刻V 3和V 4栅极信号反向，V 4截止，因i o 不能突变，V 3不能立即导通，VD 3导通续流，因V 1和VD 3同时导通，所以输出电压为零各IGBT 栅极信号uG1~uG4及输出电压uo 、输出电流io 的波形u u u u u i o o 实际就是调节输出电压脉冲的宽度• 各IGBT 栅极信号为180°正偏，180°反偏，且V 1和V 2栅极信号互补，V 3和V 4栅极信号互补• V 3的基极信号不是比V 1落后180°，而是只落后θ ( 0<θ <180°)• V 3、V 4的栅极信号分别比V 2、V 1VD 3VD 4采用移相方式调节逆变电路的输出电压（注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。

单相全桥型逆变电路原理电压型全桥逆变电路可看成由两个半桥电路组合而成，共4个桥臂，桥臂1和4为一对，桥臂2和3为另一对，成对桥臂同时导通，两对交替各导通180° 电压型全桥逆变电路输出电压uo 的波形和半桥 电路的波形uo 形状相同，也是矩型波，但幅值 高出一倍，Um=Ud输出电流io 波形和半桥电路的io 形状相同，幅值增加一倍 VD1 、V1、VD2、V2相继导通的区间，分别对应VD1和VD4、V1和V4、VD2和VD3、V2和V3相继导通的区间+-VD 3VD 4单相半桥电压型逆变电路工作波形全桥逆变电路是单相逆变电路中应用最多的， 对电压波形进行定量分析将幅值为Uo 的矩形波 uo 展开成傅里叶级数，得其中基波幅值Uo1m 和基波有效值Uo1分别为上述公式对半桥逆变电路也适用，将式中的ud 换成Ud /2uo 为正负电压各为180°的脉冲时，要改变输出电压有效值只能通过改变输出直流ddo1m 27.14U U U ==πdd1o 9.022U U U ==πO OONu o U - U m ioVD 1 VD2VD1VD 2⎪⎭⎫ ⎝⎛+++= t t t U u ωωωπ5sin 513sin 31sin 4d o电压Ud 来实现t 1时刻前V 1和V 4导通，输出电压u o为u dt 1时刻V 3和V 4栅极信号反向，V 4截止，因i o 不能突变，V 3不能立即导通，VD 3导通续流，因V 1和VD 3同时导通，所以输出电压为零各IGBT 栅极信号uG1~uG4及输出电压uo 、输出电流io 的波形u u u u u i o o 实际就是调节输出电压脉冲的宽度• 各IGBT 栅极信号为180°正偏，180°反偏，且V 1和V 2栅极信号互补，V 3和V 4栅极信号互补• V 3的基极信号不是比V 1落后180°，而是只落后θ ( 0<θ <180°)• V 3、V 4的栅极信号分别比V 2、V 1VD 3VD 4采用移相方式调节逆变电路的输出电压(完整word 版)单相全桥逆变电路原理u u u u u i o o t 2时刻V 1和V 2栅极信号反向， V 1截止， V 2不能立即导通，VD 2导通续流，和VD 3构成电流通道，输出电压为-U d到负载电流过零开始反向， VD 2和VD 3截止， V 2和V 3开始导通， u o 仍为- U du u u u u i o o t 3时刻V 3和V 4栅极信号再次反向， V 3截止， V 4不能立刻导通， VD 4导通续流， u o 再次为零 输出电压u o 的正负脉冲宽度各为θ ，改变θ ，可调节输出电压。

单相全桥逆变电路移相调压原理单相全桥逆变电路移相调压原理，这个名字听上去可能有点吓人，感觉像是一个只会出现在高深的电气工程课本里的专业术语。

但是别担心，咱们今天就来轻松聊聊这个话题，把它拆开了说，看看它到底是个啥。

嘿，别急，先别翻白眼。

让我们从头开始，一步步走下去。

首先呢，单相全桥逆变电路，听这个名字好像也很复杂，对吧？说白了，它就是把直流电（DC）变成交流电（AC）的一种装置。

嗯，就是你家电器用的电呀，那种电流有个规律的“来回”动。

大家知道的，电就是这样从一个地方流到另一个地方，带着能量和动力。

为什么要用这个“逆变电路”呢？因为咱们大部分电器可不是直接用直流电的。

它们吃的都是交流电。

所以，电流必须得通过这样的电路来“变身”。

而这个“全桥”呢，其实就是一种电路的结构，它能帮助电流顺利转变，提供一个可以让电流往返切换的路径。

可以想象它像一个“桥梁”，让电流在两边来回穿梭。

那这个“移相调压”又是啥呢？你可能觉得，哎呀，听起来像是啥神奇的术语，其实就是调节交流电的“相位”和“电压”。

在逆变电路中，电流不是按着咱们日常生活中的那种“直线”走，它的电压和相位是可以调的。

什么意思呢？想象你在转动一个水龙头调节水流大小，实际上就是在控制水流的“压力”和“流量”——电压和相位的变化也差不多。

也就是说，移相调压就是在调节电流的“强弱”和“节奏”，让它能适应不同的需求，照顾到不同的负载。

你肯定会问，这不就只是控制一下电流的强弱吗？怎么会那么复杂？其实不然。

电流的相位调整是个技术活儿。

电流的相位一改变，电压就会随之改变，而电流的相位变化其实和时间密切相关。

想象一下，如果你给一群人发号施令，告诉他们从不同的时间点出发，最后他们才能汇合走到同一个地方。

这就像是电流的“移相”，它让不同的电流波形有了不同的“节奏”，从而让电流能有规律地调节出来。

调压这事儿，大家可能都知道，越高的电压，能量就越强大。

可问题是，电压如果太高，也会给设备带来负担，甚至可能烧坏电器。