ac-ac变换电路原理图,工作原理详解-KIA MOS管

ac-ac变换电路原理

ac-ac变换电路的工作原理是通过电力电子开关器件（如IGBT、MOSFET）的可控通断，直接将一种交流电转换为另一种所需特性的交流电，无需中间直流环节或仅通过直流链路实现转换。ac-ac变换电路分为直接变换和间接变换两类。

直接变换（如交：交变频电路）通过控制两组反并联的变流器（正组和负组）交替导通，直接合成输出波形；例如在单相电路中，当输入电压为正时正组工作，为负时负组工作，通过相位控制或脉宽调制（PWM）调节导通角或开关模式，实现输出电压幅值、频率或相位的调整。

间接变换则先通过整流器将交流电转换为直流电，再经逆变器转换为所需交流电，中间可能包含滤波环节以平滑波形。

ac-ac变换电路原理图

ac-ac变换电路原理

图（a）所示为AC/AC变换器的原理电路图。实际上是由正组（P）双半波变流器和负组（N）双半波变流器反并联组成的。正组由V1和V2组成，负组由V3和V4组成。

当正组工作时，分别触发V1和V2使之导通，负载上获得正向电压。而负组工作时，对V3和V4触发使之导通，负载上获得反向电压。现以电阻性负载为例，并假定两组变流器不同时工作。

（1）整半周工作方式

假定输出交流电压的频率(fo)为电源频率（fs）的1/3，即To=3Ts。为此在输出的前半周期内（To/2）,让正组变流器工作3个电源电压整半周，在此期间内负组变流器被封锁；然后在输出的后半周期内，让负组变流器导通3个电源整半周，在此期间内正组变流器停止工作，这样可以获得如图4.1（b）所示的波形，其输出电压中的基波分量的频率为电源频率的1/3，即fo=fs/3，以此类推。

按整半周工作方式，输出频率是不能连续可调的，而且输出电压中包含大量的谐波。

（2）α调制工作方式

若每个电源半周期不是整半周期导通，而是控制α不同，让输出电压按理想的正弦进行调制，则能获得如图（c）所示的波形，其输出电压中的基波频率仍然为电源频率的1/3，但其输出波形，比图4.1(b)更接近正弦波，其谐波含量降低。这种工作方式是实际AC/AC变换器所采用的。

（3）高频工作方式

这种工作方式不同于前述的两种，在1个电源电压的半周期内，两组变流器要轮流工作多次，当图4.1(a)的晶闸管用自关断器件代替时，就可以实现这种工作方式，而且要求先封锁已导通的变流器，然后才能使另一组变流器投入工作。若在1个电源电压周期里，以高速率切换两组变流器，使其轮流工作，则能获得如图（d）所示的波形，并称它为高频工作方式。

单相Boost型AC/AC交流变换器

ac-ac变换电路原理