三相逆变器,三相逆变电路原理图分享-KIA MOS管
三相逆变器
三相逆变器主要用于工业驱动、光伏发电和电机驱动等的精确控制,还提供电压控制和频率控制等附加功能。
三相逆变器采用至少六个功率开关管,如图所示。这种电力电子转换器将直流输入变换为三相交流输出。
上图所示的三相逆变器有六个晶闸管开关,负载星形连接,中性点 (n) 位于中心。晶闸管的命名方式源于其工作方式,以便于理解。
逆变器有三个桥臂,每个桥臂有两个晶闸管。上桥臂中的晶闸管编号为奇数,下桥臂中的晶闸管编号为偶数。星形连接的负载在每条支路的中点处分接,即两个晶闸管的交汇处。
三相逆变电路图
导通原理
如上图所示,为一相的逆变桥。上下MOS管不能同时导通,那么可以有几种控制方式:
PWM控制上管,下管电平控制(恒高或者恒低);
PWM控制下管,上管电平控制;
上下管都是PWM控制;
某个管的控制可以是PWM控制和电平控制都有。
方式3称为互补载波,也就是上下管的PWM是互补的,这样才能不同时导通。
方式1和2这两种方式又称为单桥臂载波,在方波六步换相控制时使用较多。这两种方式中常用的是第1种方式,原因是MOS管用的是N管。上管的MOS管想要正常工作,需要给自举电容充电(注意是外部的自举电容,而非GS结电容)。
如下图所示,为自举电容的充电电路。如果用方式1,即上管PWM下管电平,那么下管始终打开,不会影响自举电容的充电,自举电容充电速度快。如果用方式2,即上管电平下管PWM,那么在速度很低、PWM占空比很小的时候,下管的PWM占空比会影响自举电容的充电,有可能导致自举电容充电充不满,此时上管可能无法正常打开或者关闭。
如果上管是P管,那么就不需要自举电容。但是P管价格贵,且功率相对N管低。
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