电路笔记（电源模块):DC-AC电路逆变器 H桥电路 & 交替开关法逆变器

原创于 2025-06-30 15:00:00 发布 · 1.5k 阅读

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振荡式逆变器的性能好，控制方便，输出波形接近理想的正弦波。但是，这种逆变器的效率低，体积大，成本高。因此，除有些精密的仪器仪表还采用它外，一般用得比较少。后来，在振荡式逆变器的基础上，研制出了晶体管自激逆变器和可控硅串联逆变器，克服了它的缺点，发扬了它的优点，成为现在最常用的两种高频逆变器。

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H桥是一种常见的驱动电路结构，在电机驱动中用于实现 直流电机正反转控制（换向），不需要机械换向器，而是通过电子开关（比如 MOSFET、BJT 或继电器）实现电流方向切换。
H 桥电路由 4 个开关元件（通常为 MOSFET） 组成，形似字母“H”，控制直流电机电流方向：

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   +V
    |
   Q1      Q2
    |       |
    +---M---+
    |       |
   Q3      Q4
    |       |
   GND     GND

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序号	电源	1状态	2状态	3状态	4状态	等效交流
1(上图)	恒定直流	开	关	关	开	左 → 右
2	恒定直流	关	开	开	关	右 → 左

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IR2101STRPBF 是一款适用于高压 H 桥驱动场景的高低侧 N-MOS 驱动芯片，适合 DIY 电机控制、DC-AC 逆变器、LED 恒流驱动等用途。输出驱动器具有一个专为最小化驱动器交叉导通而设计的高脉冲电流缓冲级，防止上下同时导通。

CG

名称	表面意思	实际含义或扩展功能
整流器（Rectifier）	AC 转 DC	包括二极管整流、可控硅整流、全桥整流，可能还带有滤波、稳压、PFC等功能
变频器（VFD, Inverter）	改变频率	实际为“AC-DC-AC”结构，控制电机转速、启动过程，带矢量控制、转矩控制、能耗制动等
稳压器（AVR）	保持电压稳定	有机械式、电子式、继电器式、伺服式等，有的带过压保护、延时启动
UPS（不间断电源）	断电继续供电	实际是整流器 + 电池 + 逆变器 + 控制系统组成，可分为后备式、在线式、在线互动式等
DC-DC变换器	改变DC电压	实际分为升压、降压、升降压、隔离式（如反激）等，常配合反馈控制、PWM、PFC电路
充电器	给电池充电	实际是整流器 + DC-DC调节器 + 电池管理系统（BMS），支持多种充电模式（如恒流/恒压）
变压器	电压变换	理论上只适用于交流电，不能直接作用于直流电；但电源中常结合开关电路实现DC变压功能
电源（Power Supply）	提供电能	实际分为线性电源、开关电源（SMPS）、AC-DC、DC-DC等，各种拓扑结构复杂多样
软启动器	平稳启动	并非简单开关，而是通过限压/限流/斜坡控制（如可控硅）避免电机启动冲击