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推挽式逆变器

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  图1所示为推挽式逆变器的主电路及其工作波形。逆变器是由具有中心抽头变压器,两只开关管V1、V2砀和两只二极管D1、D2构成的,是一种完全对称的结构形式。而且V1,和V2发射极接在电源的负极,驱动十分方便,也不必进行隔离。变压器两个初级绕组的匝数相等,即W11=W12=W1,次级绕组的匝数为w2。

  1.开关管V1和V2180°互补导通工作

  图1(b)、(c)是开关管V1,和V2工作在180°互补导通时的工作波形。当V1,导通时,电源电压Ui加在变压器初级绕组W11上,在W11中感应出与电压Ui,相等的电动势,其“x”端为正极性。当砀导通时,Ui,加在变压器初级绕组W12上,W12的电动势“x”端为负极性。故在变压器次级绕组W2中的电动势是一个宽度为180°的方波交流电动势,其幅值为EW2。在开关管V1,和V2关断时,它的电压为Uv1=UV2=Ui+e1,e1,W11或W12中的感应电动势,故e1Ui,则UV1=UV2=2Ui。为了减小V1,和V2关断时引起的电 图1推挽式逆变器的主电路及其工作波形压尖峰,W11c或W12绕组应紧密耦合。

  如果输出端接的是电阻负载,电阻为RLd(,负载电流IRd和输出电压u。的波形相同。电

  流幅值IRd=如图1(b)所示。如果输出端接的是电感量为L的电感负载,则电感电流iL为三角波,电流变化率:,其最大值为,式中fs为逆变器输出电压的频率如图1(c)所示。在输出电压U。的正半周,iL为正时,电源的电能向负载输送,折算到初级的负载电流通过开关管U1;电流i1-为正而电压锐。变负,即开关管V1关断、V2导通时,原来在绕组W11中的电流因V1,关断而转移到绕组W12中,电流方向不变,故实际上是二极管砀续流。当t=鲁7',时,负载电流iL下降到零,而后通过开关管V2反向增加。由此可知:在纯电阻负载时,只有开关管中有电流;而在感性负载时,开关管和二极管中都有电流流过,但是在任意时刻只有一个器件通过电流。

  2,开关管V1和V2导通时间小于180°

  如果开关管V1和V2的导通时间减少,则输出电压为宽度小于180°的方波,如果是电阻负载,则负载电流iL;的波形和电压U。的波形相同,如图1(d)所示。在感性负载时,电感电流的波形为一个三角波,如图1(e)所示。开关管V1导通,电流iL在电压仍。的作用下上升;开关管V1关断,电流iL经二极管砀续流,电流下降。D2续流使电流Ui加在绕组W12上,故输出电压为负9如图1(e)中的阴影部分所示,从而造成输出电压U。的畸变。如果开关管V1,和V2的导通时间大于TS,则在感性负载时输出电压U。成180°宽的方波,且不再受开关管V1,和V2导通时间变化的影响。

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