传统的单相并网逆变器,主要有H4、H5、H6等主流拓扑;
本帖主要讲解H4桥、H5桥、H6桥驱动以及电路仿真
H4拓扑逆变拓扑,小功率3KW以下,应用非常的普遍,主要优势也非常的明显,整个逆变桥臂只用四个管子,成本低; H4桥臂有多种调制方式,双极性和单极性调制;双极性调制四个开关管都是高频驱动,效率相对比较低;而单极性调制为两个高频管两个低频管,但是由于低频管是以工频驱动的,所以逆变桥臂在续流的时候,是跟BUS母线连接在一起的,所以交流输出侧的共模会比较大;下面主要是以单极性调制作为研究仿真:
H4桥如下:
搭建仿真如下
驱动如下:
输出波形如下:
H5桥相对H4和H6来说比较少见,可能是因为这个拓扑专利期限还未到期,大家还不敢大规模使用;H5桥比H4多了一个管子,通过观察我们也可以发现,第五个管子的驱动,是在后级能量输出的时候闭合,后级续流的时候断开,这样在续流期间后级逆变就和前级BUS母线断开联系,从而断截了共模电压的通路;
H5桥如下:
搭建仿真如下
驱动如下:
输出波形:
H6逆变桥臂总共由6个MOS管和两个二极管组成,元器件相对比较多,但是仍然不影响它在5KW左右的逆变器的广泛应用,自有其优点;主要有几方面的原因(当然这只是我个人的见解,不一定正确,仅供参考);其一:5KW这个功率等级,输出共模和传导辐射都是比较重要的设计参考因素,H6有其自身的优势,续流回路有二极管嵌位,隔绝了与前级BUS的联系,VAB跳变比较小,EMI辐射自然也就比较小;其二:5KW这个功率等级,单个247封装的MOS管,散热是比较严苛的,H6管子承受的压降要比H4小,同时二极管也可以辅助散热,甚至功率等级可以做到7.5KW;
H6拓扑如下:
搭建仿真如下:
驱动如下:
输出波形: