8、单相和三相 DC/AC 逆变器及脉宽调制方法解析

单相和三相 DC/AC 逆变器及脉宽调制方法解析

1. 单相 DC/AC 逆变器 - 四开关双极性开关方法

四开关双极性开关方法的单相 DC/AC 逆变器拓扑结构有两个桥臂，每个桥臂有两个可控开关，通过向开关基极发送脉冲可将其导通。其工作原理与半桥单相转换器类似。

对于该逆变器，SW1⁺和 SW2⁻、SW1⁻和 SW2⁺成对切换。这种拓扑使负载电压能在 +V _idc 和 -V _idc 之间变化，是两开关逆变器电压变化范围的两倍，从而能承受更高电压和功率。

当 SW1⁺和 SW2⁻导通时，负载两端的有效电压为节点 a 和 b 的电压差，此时电压为 +V _idc ；当 SW2⁺和 SW1⁻导通时，负载电压为 -V _idc 。

采用正弦脉宽调制（PWM）时，基波输出电压的峰值为：
[ V_{o,1} = V_{idc}M_a ]

双极性输出电压波形的开关策略如下：
- 若 V _c > V _T ，则 SW1⁺和 SW2⁻导通，其他开关关断，V _ab = V _idc 。
- 若 V _c < V _T ，则 SW1⁻和 SW2⁺导通，其他开关关断，V _ab = -V _idc 。

输出电压表达式为：
[ V_{ao} = V_{idc}M_a\sin\omega_et + har