纯正弦波逆变技术的讨论——单极性与双极性工作方式的讨论

上传份论文，你看看吧。主要有用信息是：

双极性sPwM控制逆变器的两个桥臂下管的驱动
波形(如图7所示)，为互补的两路波形。单极性SPwM
控制逆变器的两个桥臂下管的驱动波形¨’61(如图8所
示)，分别为工频臂和PwM臂。两路驱动信号经过驱
动芯片变成4路来驱动逆变系统的MOsFET。
试验系统在直流输入电压为350 V左右时，单、双
极性调制带80 w负载运行所得输出电压波形，如图
8、图9所示。实验结果比较：
(1)效率。输出功率80 w时，双极性为97．3％。
单极性为98．1％。由于功率不高，逆变电源的电压高
而电流较小，主电路的损耗主要是开关损耗。由于单
极性中有两个管子工作在50 Hz，损耗较小。
(2)THD。双极性为1．28％，单极性为0．89％。
因为相对于双极性sPwM调制，单极性sPwM调制不
存在中心谐波C。(K为频率比)，理论上单极性SPwM
调制下的输出总谐波THD比双极性小。
(3)动态特性。空载切负载调整时间，双极性为
40 ms左右，单极性为70 ms左右．理论分析可知，双极
性每5个开关周期调整一次输出电压，单极性每半个
工频周期(即200个工频周期)调整一次输出电压，所
以双极性动态特性较好。
(4)过零点畸变。比较图8、图9可得到，单极性
过零点存在畸变，原因是单极性调制时，工频信号切换
时，要求PwM信号也从最小切换到最大(或最大到最小)，如图2(b)所示，单极性调制工频信号是采用I／O
口输出，PIc单片机中实现I／O口和PwM端口同时切
换较困难，而双极性调制的驱动信号互为反向，所以不
存在这个问题。

于PIC单片机车载逆变电源逆变器的研究 

我仔细的想了想这两种的区别，我小总结一下：

①单极性方式：
1》这种当时由于存在一个工频桥臂，所以可以用要求很低的管来代替质量较好的高速管
2》由于工频桥臂的存在，死区时间控制可以简单的在过零换向那里准备一点，PWM过程是不需要死区时间控制的，因为PWM桥臂上下开关管总有一个是关断的
3》由于工频桥臂开关损耗小，所以效率略高

②双极性方式：
因为这个方式想不出什么好处，但是他确实存在，所以一定有高可靠性，低畸变率之类的说不清道不尽的好处，否则早被淘汰了，不会在这里讨论，各位高手就是帮我总结下双极性的优点吧！

来学习的，谁能贴出单极性和双极性H桥时序图呢

您真聪明，想一个小时就能想明白单双极性，我想了许多天了，从百度搜过单极性与双极性，没有搜出有用的东西来，所以想了许天多还是没结果。

这是我从电源网找到的单极性的调制时序图，来源于老寿的贴子

这是老寿先生做的正弦波逆变器的时序图，原图未修改过的。单极性

下面这张图是我改的，根据DIY电子说的EGS001驱动板3.6脚方波8.10脚SPWM波做出来的

  这张图经过DIY电子确认，就是EGS001驱动板的时序图，也是单极性的

再下一张，也是来源于电源网内部的一个贴子，也是我修改出来的，是根据发贴着的说法做出来的，老寿先生对此贴有回复，图如下  

 这张号称还是单极性。

我想不出H桥还可以有什么时序出来，当然还有两种就是将几张反过来，原理上没有任何区别。何为双极性？

请仔细观看我发的两张图，绿线是全桥的输出，红线是绿线经过LC的波形

你发的三个图，都是单极性的，区别就是时序图的差别，其中第二个最为优秀，因为存在工频桥臂使得那个桥臂的开关管要求很低，而且不必考虑太多死区时间问题

第一图最不好，因为要考虑每一个PWM周期的死区问题，但是这样效率也是比较高，因为其他两图在某t时刻主要工作开光管关断时，电感电流是靠寄生二极管导电，只有一图是利用开关管导电，这样省下了二极管导通损耗

双极性方式，仔细观察我的仿真图，你会发现和单极性根本不是一回事

终于有人总结了

——双极性在电感类负载下，优势相当明显

还真是看不懂你发的两张图的意思，只能看出是不同的，看不出那些SPWM波是加在哪些管上，我发的第一张图效率最高我知道，但也最不安全。我发的三张图都是单极性，也都是两路SPWM波，第一张图的的下管是上管的倒相，严格来说是两路SPWM波，难到双极性就是三路或四路全是SPWM波？

照我说老兄，你还是懒，不愿意动脑思考

你我都是自学的，水平也差不多，超级初学者。我现在在家里，就是凭一个Multisim和一个百度在学习

你既然能看出我发的图的绿线区别，就应该明白全桥输出的波形，图上已经相当清楚了

单极性就是，在工频的正半周，全桥的输出SPWM是+Vcc、0、+Vcc、0、+Vcc、0这么变化，而在工频的负半周，SPWM是-Vcc、0、-Vcc、0、-Vcc、0这么变化，你看绿线很明显是上下两半的

而双极性没有工频正负半周区别，全桥的输出就是+Vcc、-Vcc、+Vcc、-Vcc、+Vcc、-Vcc这么变化，当+Vcc多一点时就是工频的正半周，当-Vcc多一点时，就是工频的负半周

首先我绝对不是个懒人，你说我笨吧。

我之所以要时序图也就是要的H桥工作原理，我认为的H桥每一边相当于一个BUCK电路，比方，当左上管是SPWM波，那右下是方波，左上管相当于BUCK的开关管，左下管相当于续流二极管，左下管有不有倒相的SPWM波其实差别不大，最多就是效率略高那么一点点。然后右上管是SPWM波，左下管是方波，情形和刚才一样。虽说每一个周期内有两管有SPWM波，严格来说，只应算两路，因为下管的SPWM波只需要上管的倒相就可以了，根据管子特性调好死区。这样就是完整的正弦逆变了。

你所说的+VCC.0.+VCC.0　+VCC-VCC+VCC-VCC我也不懂，那图我当然是看不懂的，看懂就不会问你了。

因为以我的知识来说，我以为H桥总是单电源供电的，不会像功放还个+-48V，就一个单380V，难到双极性就是不管任何时候四管都有SPWM波？？？

假如以我的理解H桥的每一边就是一个BUCK来工作的原理来说的话，当左上管为SPWM波时，右下管一定应该是方波，不然那就是无视左下管，续流也不存在，当左上管为SPWM波时，右上管无论如何不应该加任何波，因为右上管加的波形输出来的电流是相反的。并且右下管也加了波。

还请大师指点下H桥工作原理

如果是工频方案，在单极性调制中，由于激磁能量释放破坏了SPWM调制，造成波形畸变，在双极性调制中这个问题就不存在，但变压器铁芯中涡流损耗比单极性调制要大。

单双极性，看的是全桥的输出，而不是桥管的时序

单极性方式，四只管子怎么样工作都可以，只要满足全桥的输出是单极性就行

我再解释一下，单极性工作方式，在整个电路想要输出50Hz的正半周的时候，全桥的输出是一个只有+Vcc和0两种电压的PWM波，当然占空比是Sin变化的，也叫SPWM波；在整个电路想要输出50Hz的负半周的时候，全桥的输出是一个只有-Vcc和0两种电压的PWM波

而双极性工作方式，则不对上述的50Hz进行正半周或者负半周的区分，在任何时刻，全桥的输出均是+Vcc或者-Vcc，不存在0的时候。只利用占空比来控制正半周或者负半周

请注意！请注意区分“全桥输出”和“电路输出”的区别，全桥输出指的是测量两个桥臂中点的输出，，而电路输出是整个逆变器的输出

双极性因为四个管子都要高速运作，所以时刻都是SPWM波，这点倒是说对了，其他的看不懂

双极性：输出滤波节约成本，同等滤波电感条件下，谐波电流小

双极型：控制电路简单

谢谢你的回答，不过你的回答不但没有一解心中困惑，反而更困惑了。你的回答使我对H桥更不懂了，第一次从图上见到H桥是在一本书中，那本书介绍了电源的拓朴，讲到了全桥，说是高性能高效率高可靠的一种拓朴，一般用在高端PC电源上面，每次导通一对桥臂。

后来看到正弦波逆变器，用的H桥实际就是以前的全桥，只是多个电感和电容来滤波，将方波变成平滑的直流。

如果H桥每一边是以BUCK的原理来工作，以双极性四管全是SPWM波来说，当左上管为主SPWM波，电容左边应该为正时，不管右上管的SPWM脉宽有多窄，输出的电流总是与左边相反的，而且当右上开通时，右下管要关闭，那等于是负载悬浮了，没有地了（并且这样会降低效率，降低效率先不说吧）。这样将造成电流的不连续（那波形应该也是由许多小锯齿波组成的，应该不如单极性平滑，猜想的），滤波电感的电能不能释放，H桥和双管正激　全桥的电源总是有不一样的地方，双管正激和全桥是隔离型电源，输入和输出是两个线圈，一定会有漏感，输入到初级没有传到次级的剩余的能量可以在死区时间内流回电源，H桥滤波电感的能量应该不会有如此能回馈到电源的，主要能量消耗到负载上了。

至于我一在将H桥每一边做BUCK工作来理解也是有原因的，本身工作原理就和BUCK类似，结构也差不多，且当SPWM波全加于左管或右管时，都只需要一个电感即可，而全加于上管时则要两个滤波电感。

还希望大师能说明这双极性四路全部SPWM波的工作原理

大師，您就開開金口吧 呵呵

不会悬浮的，在你说的悬浮阶段，其实二极管就续流了。

双极性还有一个优点：导通损耗小于二极管，在开关频率不是很高的情况下能提高效率。所以在电机控制场合一般用双极性调制

是啊，我相信楼主这样是对的。开关电源

双极性调制波形图 

图中CT测变压器原边电流

个人认为，双极性的主要特点就是倍频

双极性调制，工频机，H桥接变压器

分析： Q2,Q3导通（见“Q2—Q3”）,使变压器原边负向电流最大（在这一调制周期内）。下一时刻：Q1导通，Q2关断，此时Q1,Q4无共同导通时间，原边电流以B方向，Q1,母线电容（对于高频相当于直通），Q4的反向并联两级管回流（渐渐减小）。然后Q1，Q4同时导通，原边电流以A方向增加到最大。

再下一时刻：Q1关断,Q2导通此时主变压器原边电感电流（漏感，线路电感）不能突变，还是以A方向，Q3的反向并联两级管，母线电容，Q2回流（渐渐减小），然后Q2，Q3同时导通，原边电流以B方向增加到最大。