半桥逆变原理与控制策略详解

半桥逆变架构分析是一篇深入探讨了半桥逆变器工作原理、设计特点和优化策略的PDF文档。本文主要围绕以下几个核心知识点展开： 1. 引言与问题提出： 文章首先通过公司高频在线机的结构框图，引入半桥逆变器的话题，并提出了两个关键问题：如何实现直流到交流的转换，以及原始半桥逆变器产生的方波波形存在的问题，如高谐波和电压不可调。 2. 基本原理： 基于理论基础，文章解释了如何通过窄脉冲（如PWM）控制来模拟连续的正弦波。通过将正弦波分成多个等宽而不等幅的脉冲序列，或者使用SPWM（正弦调制脉宽调制）技术，确保输出的电压和电流波形接近正弦波，从而改善逆变器性能。 3. 架构及工作状态分析： 半桥逆变架构通常包含两个互补的开关管（Q1和Q2），采用死区时间策略来避免短路。PWM信号的交替应用控制这两个管子的导通和截止，实现直流电转化为交流电的过程。死区时间的引入确保了电路的安全运行。 4. 全桥和三平架构简介： 文档还简要介绍了全桥逆变架构，即四个开关管构成的结构，相较于半桥，它提供了更高的输出电压和功率密度。三平架构则是一种改进版的全桥，通过调整开关管的控制策略，进一步降低谐波。 5. 特殊名词说明： PWM（脉冲宽度调制）是一种广泛用于逆变器的调制技术，通过改变脉冲的宽度来控制输出电压。SPIKE电压指的是由于开关操作引起的瞬态电压峰值，而SNUBBER线路则是用来吸收和缓冲这些尖峰电压，保护电路免受冲击。 6. 讨论与总结： 文章最后总结了半桥逆变器的关键技术和潜在改进方向，强调了在实际应用中对逆变器性能的持续优化，特别是在电压质量和稳定性方面的考虑。 通过这篇论文，读者可以了解到半桥逆变器的工作原理，以及如何通过精确的控制策略和电路设计来克服方波波形的不足，提高逆变器的整体性能。这对于理解电力电子设备的设计和优化具有重要的参考价值。