文档介绍：第卷第期河海大学常州分校学报
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全桥逆变电路中电压浪涌产生的机理分析
王娟朱晓华田松亚孙烨
河海大学计算机及信息工程学院江苏常州河海大学机电工程学院江苏常州
摘要通过对全桥逆变电路工作过程的分析认为高频变压器中的漏感、吸收回路中的电感以及续流二极管在
关断瞬间不能及时导通续流是绝缘栅双极型晶体管电压产生浪涌的根本原因指出在保护电路中选取
适当的电阻和电容值减小变压器漏感降低吸收回路电感是控制电压浪涌的有效方法最后给出的实验验证
了所提方法的正确性
关键词硬开关逆变浪涌
中图分类号文献标识码
逆变器的电路拓扑结构有推挽式、全桥式、半桥式、单端正激式、单端反激式等多种类型对于大功率逆
变电源宜采用全桥式逆变器全桥式功率开关器件对耐压的要求低在同样的耐压和电流情况下全桥式
逆变器具有更大的功率输出全桥式逆变主电路应用广泛国内外许多厂家如时代、瑞凌、日本松下、美国林
肯等生产的焊机都采用全桥式逆变电路结构在硬开关桥式电路中绝缘栅双极型晶体管在高压下
导通在大电流下关断的过程是强迫开关过程能否正常工作直接影响整个电路的性能实验证明只
要吸收缓冲电路的参数设计合理就可以大大延长的使用寿命提高设备的可靠性
硬开关全桥式电路的工作过程分析
全桥式逆变主电路由功率开关管、
、、和高频变压器等器件组成如图所
示快速恢复二极管与反向并
联承受负载产生的反向电流可以保护个阻
容保护用于降低在关断时出现的
过高的电压上升速度和减少开关管的关断损耗
和是一组和是一组每组同时
导通与关断当激励脉冲信号轮流驱动、和
、时逆变主电路将直流高压转换为
的高频交流电压并送到高频变压器经降压整流滤波
后输出
在、从导通状态转到关断状态期间变
压器原边经条回路续流一条是经原边端→图全桥逆变主电路

→→→→原边端对、充电另一
条是经原边端→→→→→原边
端对、充电当、的集射极电压达到续流二极管的导通条件时、导通向电源回

馈能量此时的被钳位为电源电压直到、导通
收稿日期
作者简介王娟女江苏连云港人本科生电子信息工程专业
河海大学常州分校学报年月
电压浪涌产生分析
在从导通状态到关断状态的瞬间即续流二极管导通变压器原边开始续流的初始时刻最易产
生电压尖峰过高的电压极易造成损坏由文献可知

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式中为集射间的峰值电压为直流高压为二极管暂态正向压降级可达为
吸收回路电感为电流变化率

影响电压尖峰值的主要因素有吸收回路电感、变压器漏感、占空比、负载、快速恢复二极管的暂态压降
续流二极管的开通特性对的影响
在逆变频率为占空比为的全桥逆变
主电路中当一组由导通转为关断另一组并不
是立刻开通而是在μ以后开通在此期间组均
处于关断状态变压器原边漏感通过模块内部的快速
恢复二极管构成续流回路向电网回馈能量
二极管的开通有一个过程在开通初期会出现较高的瞬
态压降在经过一段时间后才能处于稳定状态并具有很小的
管压降这表明二极管在开通初期具有明显的电感效应使
其不能立即响应正向的电流变化二极管正向恢复时的特性图二极管正向恢复特性

曲线如图所示由图可知在