逆变器后级电路原理,逆变器后级电路-KIA MOS管

逆变器后级电路原理

逆变器后级电路的作用是将高压直流电转换为稳定的交流电，结构采用全桥（H桥）拓扑。

逆变器后级电路通过SPWM控制全桥开关管，将高压直流电逆变为交流电，并依赖LC滤波器净化输出。设计时需重点关注死区时间设置、米勒电容抑制和驱动电路稳定性，以确保高效可靠运行。

工作原理

后级电路通过控制四个功率开关管（通常为MOSFET或IGBT)的导通与关断，模拟正弦波交流输出：

开关控制：利用SPWM（正弦脉宽调制）技术生成驱动信号。SPWM通过比较正弦调制波与高频三角载波，产生脉冲序列，控制开关管的导通时间，使输出电压的平均值逼近正弦波。

电压转换：当上下对角的开关管（如Q1与Q4、Q2与Q3）交替导通时，直流母线电压被切换为交流方波。

例如：Q1和Q4导通时，输出正半周；Q2和Q3导通时，输出负半周。

滤波处理：输出经过LC滤波器（电感L和电容C)平滑脉冲，滤除高频谐波，得到纯净的正弦波交流电。

逆变器后级电路

H桥功率电路

组成：由4个IGBT或MOSFET（如IRFP460）组成全桥结构，负责将直流电转换为高频方波。

驱动方式：上下管采用自举电容驱动，避免隔离电源，简化设计。

工作原理：对角线上的两个管子交替导通，形成高频交变电流。

SPWM驱动信号

信号生成：通过比较正弦波与三角波生成SPWM信号，控制H桥开关管的导通时间。

调制方式：双极性调制，确保输出波形失真度低。

死区时间：设置死区防止上下管直通，通常通过软件或硬件实现。

LC滤波电路

组成：电感（如1mH）与电容（如400V/1μF）组成低通滤波器。

作用：滤除高频谐波，将方波转换为平滑的正弦波。

设计要点：电感值和电容值需匹配，确保截止频率低于基波频率。

逆变器后级电路原理

关键参数与注意事项

功率管选型：

耐压：母线电压的2倍以上（如母线340V，选500V耐压管）。

电流：根据输出功率计算，例如600W输出时，电流约为2.7A（220Vrms）。

死区时间设置：

防止直通：死区时间需大于功率管开关时间（如500ns）。

软件实现：通过PWM模块的死区功能设置。

滤波器优化：

电感损耗：选择低DCR（直流电阻）电感，减少发热。

电容ESR：选用低ESR电容，降低纹波。

保护电路：

过流保护：检测H桥电流，超过阈值时关闭驱动信号。

过压保护：监测输出电压，防止滤波电容过压。

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