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组合型逆变器的基本构造原理

2015-11-17 11:45:00 点击:442

就组合形式而言,组合型逆变器可分为输出串联型和输出并联型两种。
输出串联四象限变换器是采用两个双向DC-DC变换器,按照输入并联、输出串联的方式构建。双向DC-DC变换器可流过双向电流,实现能量双向流动;通过输出串联来实现双极性的电压输出。输出串联单级逆变器工作于电压互补导通模式(asymmetrical operation):两个双向DC-DC变换器的输出电压均为带直流偏置的正弦波或正弦半波,且相位扫反,其合成即为纯正的正弦波形。

 

利用对偶原理,根据输出串联型逆变器的构造思想,可以得到输出并联型逆变器的构造。采用两个单向DC-DC变换器作为电路组成单元;先通过输入串联、桥输入的方式,使得单向DC-DC变换器本身就能提供双极性的输出电压;再将两个单向DC-DC变换器在输出侧并联,分别提供正负半周的输出电流,输出并發型单级逆变器可工作于电流全周导通模式或电流半周导通模式:电流全周导通模式下,两个单向DC-DC变换器同时工作,负载电流(包含输出滤波电容电流)为它们的输出电流之差,这种方式也可称为有环流运行模式;电流半周导通模式下,两个单向DC-DC变换器各工作半个工频周期,分别提供正、负半个周期的输出电流,这种方式也可称为无环流运行模式。显然,无环流运行模式具有更高的变换效率,是输出并联型逆变器首选的工作模式。
 
输出串联的结构,负载电流必然流经两个电路构成单元,这两个单元均会产生导通损耗;两个单元均需工作,以对各自的输出电压进行控制,这必然产生功率器件的开关损耗。而工作于无环流方式的输出并联结构,电流只流经一个电路构成单元,在半个工频周期内,仅有一个电路构成单元需要工作,因此开关损耗小。

此外,输出串联型逆变器的输入、输出不共地,不能使用三个输出串联型逆器直接构建三。而将三个输出并联型逆变器直接共地,可以方便地构建三相逆变系统。另外,由于采用并联形式输出,输出并联型逆变器易于并联运行。