逆變器后級電路原理,逆變器后級電路-KIA MOS管

逆變器后級電路原理

逆變器后級電路的作用是將高壓直流電轉換為穩定的交流電，結構采用全橋（H橋）拓撲。

逆變器后級電路通過SPWM控制全橋開關管，將高壓直流電逆變為交流電，并依賴LC濾波器凈化輸出。設計時需重點關注死區時間設置、米勒電容抑制和驅動電路穩定性，以確保高效可靠運行。

工作原理

后級電路通過控制四個功率開關管（通常為MOSFET或IGBT)的導通與關斷，模擬正弦波交流輸出：

開關控制：利用SPWM（正弦脈寬調制）技術生成驅動信號。SPWM通過比較正弦調制波與高頻三角載波，產生脈沖序列，控制開關管的導通時間，使輸出電壓的平均值逼近正弦波。

電壓轉換：當上下對角的開關管（如Q1與Q4、Q2與Q3）交替導通時，直流母線電壓被切換為交流方波。

例如：Q1和Q4導通時，輸出正半周；Q2和Q3導通時，輸出負半周。

濾波處理：輸出經過LC濾波器（電感L和電容C)平滑脈沖，濾除高頻諧波，得到純凈的正弦波交流電。

逆變器后級電路

H橋功率電路

組成：由4個IGBT或MOSFET（如IRFP460）組成全橋結構，負責將直流電轉換為高頻方波。

驅動方式：上下管采用自舉電容驅動，避免隔離電源，簡化設計。

工作原理：對角線上的兩個管子交替導通，形成高頻交變電流。

SPWM驅動信號

信號生成：通過比較正弦波與三角波生成SPWM信號，控制H橋開關管的導通時間。

調制方式：雙極性調制，確保輸出波形失真度低。

死區時間：設置死區防止上下管直通，通常通過軟件或硬件實現。

LC濾波電路

組成：電感（如1mH）與電容（如400V/1μF）組成低通濾波器。

作用：濾除高頻諧波，將方波轉換為平滑的正弦波。

設計要點：電感值和電容值需匹配，確保截止頻率低于基波頻率。

逆變器后級電路原理

關鍵參數與注意事項

功率管選型：

耐壓：母線電壓的2倍以上（如母線340V，選500V耐壓管）。

電流：根據輸出功率計算，例如600W輸出時，電流約為2.7A（220Vrms）。

死區時間設置：

防止直通：死區時間需大于功率管開關時間（如500ns）。

軟件實現：通過PWM模塊的死區功能設置。

濾波器優化：

電感損耗：選擇低DCR（直流電阻）電感，減少發熱。

電容ESR：選用低ESR電容，降低紋波。

保護電路：

過流保護：檢測H橋電流，超過閾值時關閉驅動信號。

過壓保護：監測輸出電壓，防止濾波電容過壓。

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