桥式逆变是电力电子学中基础的一种电路，它通过对直流电压进行快速的切换和变换，将直流电压转换为带有波形的交流电压。桥式逆变的应用十分广泛，例如在变频器，UPS，太阳能逆变器等领域都有着广泛的应用。本文将围绕着桥式逆变的工作原理、电路结构、控制方式以及应用进行详细的介绍。
桥式逆变是通过将直流电源的两个极性的开关管进行控制而实现的。具体地说，当一个开关管导通时，集电极和源极之间的电压将为零，开关管的电流将为负。此时，电感中的电流将随着时间的增加而增加。当该开关管被关闭时，电感中的电流将继续流动，通过反向二极管与电容相连，使电容电压达到源松弛电压。当然，如果是另一个开关管导通，那么当前开关管中的电流会在短时间内转移到电容器中，然后通过另一个开关管到地端。因此，在一个周期中，两个开关管交替导通，从而实现了电压的变化。
需要注意的是，相邻两个开关管不会同时导通。否则，会出现直流电源短路的情况。此外，开关管必须具有较大的额定电压和电流，而且必须选用低导通电阻的材料以降低损耗。此外，为了实现正常的逆变效果，至少需要四个开关管。此时，每个开关管的导通时间将被减少，频率也会提高一倍，因此振荡频率得到了提高。
桥式逆变电路包括四个开关管、二个电感、二个电容和四个二极管。其中，开关管可以是怎样控制的呢？当前主流的控制方式有基于PWM脉宽调制的方式和基于电压调制的方式。 PWM控制方式在点对点连接方案中占主导地位，电压控制方式在多级级联变频器中占据主要地位。
在PWM控制方式中，控制器通过控制开关管的开关时间来控制电路中的电压，从而实现整流和逆变。通过逐段的偏置，控制器可以产生可控的三相交流输出电压。在电压调制控制方式中，主要是改变输出电压的幅值和相位。主要用于高功率应用，如电厂、大型机器人和高速列车的驱动器中。
作为幅度调制输出强大而普遍的电子学技术，桥式逆变器在工业和商业领域中得到了广泛的应用。在UPS和数据中心应用中，桥式逆变器提供了可靠的电力保护和净化，可用于确保各种类型的负载能够获得稳定、充足、可靠的电源。桥式逆变器还用于太阳能电池板和风力发电机系统中，以生成稳定的交流电以方便其他设备的连接。
桥式逆变器还可以用来控制直流电机的转速和方向。桥式逆变器通常具有高达数千千瓦的功率能力，可以被用于传输和转换电力，例如用于高压电力传输线路等场合。
关注微信