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1、交流变换电路1第1页，本讲稿共9页4.1 4.1 概述概述交流变换电路交流变换电路按变换参数按变换参数按输出相数按输出相数按变换器件按变换器件按电能流向按电能流向直接变频电路直接变频电路间接变频电路间接变频电路交流调压电路交流调压电路变频电路变频电路半控型电路半控型电路全控型电路全控型电路单向电路单向电路双向电路双向电路按控制方式按控制方式相控电路相控电路斩控电路斩控电路单相电路单相电路三相电路三相电路第2页，本讲稿共9页4.2 4.2 单相交流调压电路单相交流调压电路 4.2.1 4.2.1 理想情况下理想情况下PWMPWM交流调压电路的工交流调压电路的工 作情况作情况 4.2.2 4.2.
2、2 双向功率开关的连接方式双向功率开关的连接方式 4.2.3 4.2.3 网侧功率因数和载波频率的选择网侧功率因数和载波频率的选择 4.2.4 4.2.4 控制栅压的非互补方式控制栅压的非互补方式 3第3页，本讲稿共9页4.2.1理想条件下PWM交流调压电路的工作情况 （1）理想器件：电路中功率器件）理想器件：电路中功率器件S1和和S2具有理想特性：无损耗、无惯性、具有理想特性：无损耗、无惯性、双向导电、开关状态的更迭均在瞬间完双向导电、开关状态的更迭均在瞬间完成。成。（2）理想电源：交流电源输出阻抗）理想电源：交流电源输出阻抗为零，电源电压为无畸变正弦波如图为零，电源电压为无畸变正弦波如图4
3、-1b所示，按图示时间坐标有所示，按图示时间坐标有 （3）理想负载：负载由理想元）理想负载：负载由理想元器件组成器件组成(包括电阻、电感和电容包括电阻、电感和电容)。图4-1单相PWM交流调压电路a)主电路结构b)电量波形第4页，本讲稿共9页4.2.1理想条件下PWM交流调压电路的工作情况1.电压增益及输出电压谐波含量电压增益及输出电压谐波含量2.输入电流输入电流iN和输出电流和输出电流i0（4-6）（4-7）第5页，本讲稿共9页4.2.1理想条件下PWM交流调压电路的工作情况图4-2单相PWM交流调压电路的电流频谱a)输出电流b)输入电流3.感性负载下的电流频谱感性负载下的电流频谱（4-17
4、）（4-19）第6页，本讲稿共9页4.2.2双向功率开关的连接方式图4-3单相交流调压电路双向功率开关的连接方式a)双可控器件方式b)单可控器件方式c)带缓冲电路的单可控器件方式第7页，本讲稿共9页4.2.3网侧功率因数和载波频率的选择 提高载波频率提高载波频率(即频率比即频率比K)K)可提高输出电压和输入电流的最可提高输出电压和输入电流的最低次谐波值，使用小容量的输入和输出滤波器就可使输出电压和输入低次谐波值，使用小容量的输入和输出滤波器就可使输出电压和输入电流近似为正弦波，可见，网侧功率因数电流近似为正弦波，可见，网侧功率因数与负载功率因数相同；与负载功率因数相同；但但K K值越高，电路中器件的开关损耗越大，电路效率越低。因此要根值越高，电路中器件的开关损耗越大，电路效率越低。因此要根据实际要求折衷选择频率比。据实际要求折衷选择频率比。（4-24）（4-26）（4-22）第8页，本讲稿共9页4.2.4控制栅压的非互补方式图4-4采用非互补控制方式的单相IGBT PWM交流调压电路a)主电路结构b)f)电量波形第9页，本讲稿共9页