直流电和交流电可以相互转换。
将交流电转换为直流电的过程称为整流。
将直流电转换为交流电的过程称为反转,而整流和反转是相互的过程。
整流过程以整流桥为关键。
反演过程主要以MOS管为关键。
让我们从研发的角度介绍整流和逆变器的原理。
将交流电转换为直流电的工作原理:整流此过程称为整流,整流主要通过整流桥来实现。
从实现原理上讲,有半波整流,全波整流和桥式整流三种整流方式。
这三种整流方法之间的差异主要体现在变压器,二极管的数量和波形输出上。
半波整流原理半波整流只需要一个整流二极管。
利用交流电的方向性和二极管的单向电导率,二极管仅在半个周期内导通,而另一半个周期被截止。
下图显示了半波整流的原理框图。
在上图中,二极管在正半周导通,在负半周关断,因此保留了正半周的波形,并修剪了负半周的波形,因此波形情况如下图所示。
从半波整流波形可以看出,整流效率太低,因此该整流方法仅用于低功率应用。
全波整流原理与半波整流相比,全波整流有两个区别。
1)全波整流需要两个二极管; 2)用于全波整流的变压器需要有一个中间抽头。
在正半周期内,上方的二极管导通,下方的二极管关断;在负半周期,上二极管关闭,下二极管打开。
因此,可以认为是两个半波整流的叠加。
下图显示了全波整流电路原理框图。
由于二极管在每个半周期导通,因此负半周期内的波形也会上移,从而形成所谓的bun头波,如下图所示。
桥式整流原理桥式整流是最常用的整流原理,主要通过整流桥来实现。
整流桥由四个二极管组成,每个半周期中两个二极管同时导通,因此负半周期的波形也将保持反相。
其实现的电路框图如下图所示。
其波形与最终结果中的全波整流波形一致。
开关电源,手机充电器等都使用桥式整流将AC转换为DC,而桥式整流是使用最广泛的整流方法。
将直流电转换为交流电的工作原理:逆变器蓄电池,干电池,太阳能电池板等都是直流输出设备。
当使用这些直流电源为交流负载供电时,需要使用逆变器。
逆变器的功能是将直流电转换为交流电。
该过程称为反相,并且需要反相器电路。
通常通过MOS管来实现反相,原则上可以将MOS管分为半桥式逆变器电路和全桥式逆变器电路。
以全桥逆变器为例,介绍逆变器的过程。
全桥逆变器主要由具有两个桥臂的四个MOS管组成。
在操作过程中,每个桥臂无法同时打开,相反的桥臂也被打开。
上图显示了同时打开T1和T3时的电流。
下图显示了同时打开T4和T2时的电流。
MOS管的栅极由控制板输出的PWM信号控制。
正弦波的幅度可以通过改变方波的占空比来控制。
在此,该程序涉及更复杂的矢量控制/磁场定向控制FOC。
原理在下面的动态图中显示。
整流和逆变的概述将交流电转换为直流电的过程称为整流。
整流器电路广泛用于开关电源,充电器和配电柜中。
将直流电转换为交流电的过程称为逆变器,用于光伏发电,BLDC控制,