【干货】单相半桥逆变电路讲解，工作原理：4种工作状态
今天给大家分享的是：单相半桥逆变器。
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单相半桥逆变器的结构非常简单，由 2个晶闸管 T1和T2和 2个反馈二极管 D1、D2组成的半桥逆变电路。
每个二极管和每个晶闸管和三线直流电源反并联，电源端提供平衡直流电压。
下面为该半桥逆变器的基本配置，负载为RL负载。
在单相逆变器中，我们可以使用其他功率半导体开关器件，如IGBT、功率MOS关等，不一定说一定是要晶闸管。
这里假设，每个晶闸管在其栅极信号存在期间导通，并在该信号移除时换向。晶闸管T1和晶闸管T2的门控信号分别为ig1和ig2。
负载RL连接在A点和B点之间。A点始终被视为相对于B点的+ve。如果电流沿着该方向流动，假设电流为+ve，类似地，如果电流从B流向A，则电流被视为－ve。
由于感性负载，输出电压波形与R负载相似，然而，输出电流波形于输出电压波形并不相似。
在RL负载输出的情况下，电流I0是时间的指数函数，输出电流滞后输出电压一个角度pin。
Φ=tan-1(ωL/R)
半桥逆变器的工作原理分为4种工作模式：
模式Ⅰ：(t1<t<T/2)T1开启
模式Ⅱ：(T/2<t<t2)D2开启
模式Ⅲ：(t2<t<T)T开启
模式Ⅳ：(0<t<t1)D1、D2开启
1、模式Ⅰ：T1开启
在这个期间，向晶闸管T1提供栅极脉冲，因此T1在时刻t1导通，电流从电源电压的上半部分流动。
电流沿着路径：Vs/2（上电源）-T1-负载-Vs/2。
在这个模式下，电感存储能量，并且输出电流作为时间的函数从0到其最大值（Imax）和电感两端的感应电压+VL以指数方式增加。
模式Ⅰ：T1开启
这次的输出电压也为正，因为A点相对于B点为正（+ve）。
应用KVL，Vs/2–V0=0
输出电压的大小Vo=Vs/2。
在时刻T/2，输出电流达到最大值，由于电压和电流的极性相同，晶闸管T1在此时关断。
2、模式II(T/2<t<t2)
在T/2时刻，电感耗散能量之后，当电感耗散能量时，会改变其极性。而我们知道，电感的特性，电感是不允许电流突然变化的。因此，电感通过D2二极管缓慢释放能量。
此时D2二极管导通，电流沿着路径：负载-电源下半部分（Vs/2）-D2-负载。
此时电感释放的能量反馈带下半部分电源。
模式II(T/2<t<t2)
在此模式下，输出电流为正，但由于感性负载消耗的能量，输出电流主见从Imax减小到0，输出电压为负（-Vs/2），因为B点相对于A为正。
3、模式III(t2<t<T)
在时刻t2，晶闸管T2导通，电流在电路的下班部分流动并遵循路径：Vs/2（下电源）-负载-T2-Vs/2。
因此，电流方向是反向的，因为B点相对于A为正，并且电感以相反方向存储能量，从(-Imax)到零。
模式III(t2<t<T)
此时，负载两端的输出电压为负（-Vs/2）。
4、模式IV（0<t<t1）
在时刻T，输出电压和输出电流具有相同的极性。因此，T2由于感性负载而关断，D1导通。
电流的路径为：负载-D1-Vs/2（上半部分）-负载。
这里能量通过电感释放回到电源电压Vs/2的上部，该时间点A相对于点B为正。
因此输出电压为正Vs/2，输出电压为正Vs/2，输出电流从负最大值(-Imax)呈指数下降到零。
模式IV（0<t<t1）
以上就是关于单相半桥逆变器RL负载的知识。