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 重要性 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 李泽元老师的话： 李泽元 “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 必要性 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) 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) 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 生成PCB、手动布线(计划两个半天) 、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

晶闸管) 基础知识介绍 (晶闸管)晶闸管:只能控制开，不能控制关

晶闸管) 基础知识介绍 (晶闸管)

基础知识介绍 (MOSFET) )MOSFET:可控开，可控关 可控开， 可控开 什么是MOSFET 什么是 是英文MetalOxide Semicoductor “MOSFET”是英文 是英文 Field Effect Transistor的缩写，译成中文是“金属 的缩写， 的缩写 译成中文是“ 氧化物半导体场效应管” 它是由金属、 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 及半导体三种材料制成的器件。 或 及半导体三种材料制成的器件 率MOSFET(Power MOSFET)是指它能输出较大的工 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。 几安到几十安), 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 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MOSFET G-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 可控开， 可控开

基础知识介绍 (IGBT) )IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),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

电阻) 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 电阻 符号R 表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别 用 、k 、M 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

电阻) 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。

电阻) 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。

电阻) 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。

电阻) 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” ±5 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：