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单相桥式pwm逆变电路的工作原理

详细介绍

  单相桥式PWM逆变电路是一种常见的逆变电路,可以将直流电转换为交流电。其特点是使用四个反向导通的功率管件,经过控制开关管的不同通断,实现对输出波形的调节。下面将详细的介绍单相桥式PWM逆变电路的工作原理。

  单相桥式PWM逆变电路由直流电源、桥式电路、滤波电路和控制电路四部分所组成。其中,直流电源提供输入电源,桥式电路用于实现交流电输出,滤波电路用于光滑输出波形,控制电路用于控制桥式电路的开关,实现PWM控制。

  当交流电源供电时,将电源的正端接在桥式电路的AC输入端,负端接在桥式电路的GND端。在桥式电路中,有两组导通模式,即$AB$组和$CD$组。每一组由两个功率管$M_1$和$M_2$组成,分别为正向和反向通电。根据导通模式的不同,能轻松实现桥式电路输出正负半周交流电。

  在PWM控制电路的作用下,控制开关管$M_1$和$M_2$的导通和闭合时间,从而调节输出波形的电压和频率。一般会用开关管的脉宽调制(PWM)技术,即控制开关管开启的时间,使其产生脉冲信号。根据脉冲信号的宽度,能调节开关管导通的时间,从而控制输出电压。

  通过控制开关管的不同组合,能轻松实现不同的输出波形,如正弦波、方波、三角波等。同时,由于逆变电路的输出是交流电,因此能用于诸如机床、加热设备、变频空调等领域。

  在实现控制时,PWM控制电路一般都会采用单片机FPGA实现。具体地,一定要通过AD采样模块采集输出波形,并对采样结果作比较,以确定开关管的导通时间。其中,AD采集模块一般都会采用调制解调(A/D)转换器实现,采样精度通常在12位到16位之间。

  此外,还需要利用计数器进行时序控制,控制开关管的开启和关闭时间,以此来实现PWM控制。采用这样的形式,能轻松实现对输出波形的精确控制,同时提高了电路的稳定性。

  单相桥式PWM逆变电路是一种常见的逆变电路,具有结构相对比较简单、输出精度高、可靠性强等特点。在实际应用中,能够准确的通过具体实际的要求调节开关管导通的时间,实现所需的输出波形。因此,在大功率中广泛应用。

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