傳統的單相并網逆變器,主要有H4、H5、H6等主流拓撲;
本帖主要講解H4橋、H5橋、H6橋驅動以及電路仿真
H4拓撲逆變拓撲,小功率3KW以下,應用非常的普遍,主要優勢也非常的明顯,整個逆變橋臂只用四個管子,成本低; H4橋臂有多種調制方式,雙極性和單極性調制;雙極性調制四個開關管都是高頻驅動,效率相對比較低;而單極性調制為兩個高頻管兩個低頻管,但是由于低頻管是以工頻驅動的,所以逆變橋臂在續流的時候,是跟BUS母線連接在一起的,所以交流輸出側的共模會比較大;下面主要是以單極性調制作為研究仿真:
H4橋如下:
搭建仿真如下
驅動如下:
輸出波形如下:
H5橋相對H4和H6來說比較少見,可能是因為這個拓撲專利期限還未到期,大家還不敢大規模使用;H5橋比H4多了一個管子,通過觀察我們也可以發現,第五個管子的驅動,是在后級能量輸出的時候閉合,后級續流的時候斷開,這樣在續流期間后級逆變就和前級BUS母線斷開聯系,從而斷截了共模電壓的通路;
H5橋如下:
搭建仿真如下
驅動如下:
輸出波形:
H6逆變橋臂總共由6個MOS管和兩個二極管組成,元器件相對比較多,但是仍然不影響它在5KW左右的逆變器的廣泛應用,自有其優點;主要有幾方面的原因(當然這只是我個人的見解,不一定正確,僅供參考);其一:5KW這個功率等級,輸出共模和傳導輻射都是比較重要的設計參考因素,H6有其自身的優勢,續流回路有二極管嵌位,隔絕了與前級BUS的聯系,VAB跳變比較小,EMI輻射自然也就比較小;其二:5KW這個功率等級,單個247封裝的MOS管,散熱是比較嚴苛的,H6管子承受的壓降要比H4小,同時二極管也可以輔助散熱,甚至功率等級可以做到7.5KW;
H6拓撲如下:
搭建仿真如下:
驅動如下:
輸出波形: