单相全桥逆变电路讲解

单相全桥逆变电路讲解首先介绍学习硬件电路的重要性和必要性重要性：找工作面试、考研面试和在以后工作中都是很好的基础，起到良好的作用。以此为基点，展开，引用李泽元老师的话：“现在知识面很宽很大，不可能面面具到，且搞的人很多，要找一个自已感兴趣的点，深入研究，动手实践做实验，在实验中发现问题和解决问题，然后再扩展。”首先介绍学习硬件电路的重要性和必要性必要性：这个电路的选取有代表性，由于桥式逆变电源在选择功率开关器件耐压要求可以稍低，并有较高的功率输出，现通常采用全桥式逆变电路来实现较大功率输出。单相三相全桥逆变电路应用范围广（各种开关电源如电源车载电源、航空电源、电信电源等；各种电机调速如空调、电焊机等；变频器；牵引传动等领域）。整体安排一、基础知识讲解（计划两至三个半天）开关管（MOSFET和IGBT）知识、电阻电容等基本知识、芯片管脚功能（IR2110、SG3525、LM339、MUR8100、IRFP450）主电路、控制电路的工作原理、参数的确定整体安排二、PROTEL介绍、原理图绘制（计划三个半天）两个图，主电路和控制电路（各1.5个半天）初步认识元器件封装，画原理图尽量选正确的封装三、生成PCB、手动布线（计划两个半天）两个PCB图，主电路和控制电路（各一个半天）认真核对元器件封装，检查PCB的各种规则整体安排四、焊板调试（计划两个半天）PCB画好后，制板需要一周左右的时间，可休息）在同学画的板当中选一个PCB去腐蚀调试需要两个半天或更长时间，调好为止，完成后将自已的作品带走。以上时间可随工作进展情况调节基础知识介绍（晶闸管）晶闸管:只能控制开，不能控制关基础知识介绍（晶闸管）基础知识介绍（MOSFET）MOSFET:可控开，可控关什么是MOSFET“MOSFET”是英文MetalOxideSemicoductorFieldEffectTransistor的缩写，译成中文是“金属氧化物半导体场效应管”。它是由金属、氧化物(SiO2或SiN)及半导体三种材料制成的器件。所谓功率MOSFET(PowerMOSFET)是指它能输出较大的工作电流(几安到几十安)，用于功率输出级的器件。基础知识介绍（MOSFET）MOSFET的结构基础知识介绍（MOSFET）MOSFET体内电容和二极管基础知识介绍（MOSFET）为什么要在MOS管前串接一个电阻?有什么作用?MOS导通瞬间,由于D、S近似短路,G、D间电容可看作变成G、S间电容,G极驱动电路立刻对其进行充电,这样就产生了驱动电压振荡现象.为了防止MOSFET产生震荡而串接的,一般情况下阻值较小,过高的振荡有可能击穿G,S间的氧化层.也可以接一个稳压管防止产生振荡基础知识介绍（MOSFET）为什么MOSFETG-S之间往往并联一个电阻,这个电阻选择依据什么?这个电阻的主要作用是防止静电损坏MOS，静电损伤是因为GS之间结电容太小导致(U=Q/C)也就是即使有很小的静电电荷就有可能产生很大的电压,使的MOSFET损坏，这个电阻提供寄生电容电荷泻放通道，这个电阻是需要的，并且很重要。一般情况，取个10k或5.1K已能适应大部分情况基础知识介绍（IGBT）IGBT:可控开，可控关基础知识介绍（IGBT）IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点，（输入极为MOSFET，输出极为PNP晶体管）GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，即：驱动功率小和开关速度快,且饱和压降低和容量大的优点。基础知识介绍（IGBT）IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同IGBT的开关速度低于MOSFET，但明显高于GTR。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。IGBT与MOSFET一样也是电压控制型器件基础知识介绍（电阻）电阻：导电体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、kΩ、MΩ表示。电阻器的分类一种分类:固定电阻器（R）、电位器（W）、敏感电阻器、贴片电阻器基础知识介绍（电阻）另一种分类如下：1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。基础知识介绍（电阻）电阻主要特性参数：标称阻值、允许误差、额定功率、额定电压、最高工作电压、温度系数、老化系数、电压系数、噪声等。1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。2、额定电压：由阻值和额定功率换算出的电压。3、最高工作电压：允许的最大连续工作电压。在低气压工作时，最高工作电压较低。4、温度系数：阻值随温度升高而增大的为正温度系数，反之为负温度系数。基础知识介绍（电阻）5.额定功率：在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为－55℃～＋70℃的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500非线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100固定电阻器额定功率标称系列为：1/8、1/4、1/2、1、2、5、10W，小电流电路一般采用1/8、1/4、1/2的电阻器，而大电流电路中的常采用1W以上的电阻器。基础知识介绍（电阻）电阻器额定功率的识别方法一：对于标注了功率的电阻器，可根据标注的功率值来识别功率大小，如“10W330RJ”表示额定功率为10W，阻值为330，误差。方法二：对于没有标注功率的电阻器，可根据长度和直径来判别其功率大小。长度和直径越大，功率越大。见下表：%5基础知识介绍（电阻）电阻器额定功率的识别电阻功率与长度和直径关系基础知识介绍（电阻）电阻器额定功率的识别方法三，在电路图中，为了表示电阻器的功率大小，一般会在电阻器符号上标注一些标志，电阻器上标志与功率值如图所示，1W以下用线条表示，1W以上的直接用数字表示功率大小。基础知识介绍（电阻）电阻器阻值标示方法1、直标法：用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差直接用百分数表示，若电阻上未注偏差，则均为±20%。1).数值+单位+误差：如1210%。2）用单位代表小数点：1k2,表示1.2KΩ，3M3表示3.3MΩ,3R3(3Ω3)表示3.3Ω，R33(Ω33)表示0.33Ω,3)数值+单位或数值直接表示.如12KΩ或12Kk基础知识介绍（电阻）电阻器阻值标示方法2、文字符号法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，其允许偏差也用文字符号表示。符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。表示允许误差的文字符号如：DFGJKM分别代表允许偏差：±0.5%±1%±2%±5%±10%±20%基础知识介绍（电阻）电阻器阻值标示方法3、数码法：在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。数码从左到右，第一、二位为有效值，第三位为指数，即零的个数，单位为欧。偏差通常采用文字符号表示。如:100为10Ω,103表示10KΩ,105表示1MΩ,多用于贴片电阻上.基础知识介绍（电阻）电阻器阻值标示方法贴片电阻还有两种表示方法:1)2位数字后加R标注法:(单位为Ω).两位数字为两位有效字,R表两位有效数字之间的小数点.如10R表示1.0Ω,41R表示4.1Ω,89R为8.9Ω.2)2位数字中间加R标注法:(单位为Ω).如1R0为1.0Ω,1R3表示1.3Ω,1R5表示1.5Ω.基础知识介绍（电阻）电阻器阻值标示方法4、色标法：用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。国外电阻大部分采用色标法。棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、黑-0、金-±5%、银-±10%、无色-±20%基础知识介绍（电阻）电阻器阻值标示方法当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字，第三位为乘方数，第四位为偏差。当电阻为五环时，最後一环与前面四环距离较大。前三位为有效数字，第四位为乘方数，第五位为偏差。基础知识介绍（电阻）电阻器阻值标示方法（色环法）基础知识介绍（电阻）电阻器阻值标示方法（色环法）判别色环的排列顺序:1)四环电阻的第四环为误差环,一般为金色或银色,因此如靠近电阻器的一个引脚的色环为金、银色，则该色环为第四环；2）对于色环标注规范的电阻器，一般最后一环与倒数第二环间隔较远；3）色环电阻的阻值一般小于10M，若大于10M，则色环顺序判别错误。基础知识介绍（电容）电容：电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制电路等方面。用C表示电容，电容单位有法拉（F）、微法拉（uF）、皮法拉（pF）。1F=10^6uF=10^12pF基础知识介绍（电容）电容器的分类1、按照结构分三大类：固定电容器、可变电容器和微调电容器。2、按电解质分类有：有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。3、按用途分有：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。基础知识介绍（电容）常用电容器铝电解电容器、钽电解电容器、薄膜电容器、瓷介电容器、独石电容器、纸质电容器、微调电容器、陶瓷电容器、玻璃釉电容器电容极性：引脚长的为正，引脚短的为负。或标有“+”“—”基础知识介绍（电容）电容器主要特性参数1、标称电容量和允许偏差标称电容量是标志在电容器上的电容量。电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差，在允许的偏差范围称精度。精度等级与允许误差对应关系：00（01）-±1%、0（02）-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、Ⅳ-（+20%-10%）、Ⅴ-（+50%-20%）、Ⅵ-（+50%-30%）一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级，根据用途选取。基础知识介绍（电容）电容器主要特性参数2、额定电压在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值，一般直接标注在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的永久损坏。基础知识介绍（电容）电容器主要特性参数3、绝缘电阻直流电压加在电容上，并产生漏电电流，两者之比称为绝缘电阻.当电容较小时，主要取决于电容的表面状态，容量〉0.1uf时，主要取决于介质的性能，绝缘电阻越大越好。电容的时间常数：为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数，等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。基础知识介绍（电容）电容容量标注方法1）直标法在电容器上直接标出容量值和容量单位，“2200uF,63V”，“68nJ”表示68nF，J是表示误差为±5%。基础知识介绍（电容）电容容量标注方法2）小数点标注法：容量较大的无极性电容常采用小数点标注法。小数点标注法的容量单位是uF。如0.01表示0.01uF，.033表示0.033uF有的电容器用u,n,p来表示小数点，同时指明容量单位，如P1，4n7，3u3分别表示0.1pF，4.7nF，3.3uF，如果用R表示小数点，单位则为uF,如R47表示空量是0.47uF.基础知识介绍（电容）电容容量标注方法3）整数标注法容量较小的无极性电容器常采用整数标注法，单位为pF。若整数末位是0，如标