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全橋轉(zhuǎn)換器由 4 個(gè)開關(guān)構(gòu)成，這 4 個(gè)開關(guān)分別連接至 2 個(gè)電源的正極與負(fù)極。從電壓角度看，全橋電路不存在峰值電壓問題，其電壓與直流電源電壓保持一致，在電氣系統(tǒng)中具有穩(wěn)定的電壓輸出特性。

二、半橋逆變電路

半橋轉(zhuǎn)換器包含 2 個(gè)開關(guān)，這 2 個(gè)開關(guān)各自連接直流電源的正極和負(fù)極。具體工作時(shí)，當(dāng)一個(gè)開關(guān)開啟，電流便從電源正極經(jīng)開關(guān)流向負(fù)載；而當(dāng)另一個(gè)開關(guān)開啟，電流則從負(fù)載流回電源負(fù)極，以此實(shí)現(xiàn)電能的傳輸與轉(zhuǎn)換功能。

三、常見逆變電路類型

在眾多逆變電路中，半橋式和全橋式較為常見。二者存在諸多差異，下面將詳細(xì)闡述其不同之處。

（一）開關(guān)管數(shù)量及輸出功率差異

與半橋相比，全橋的開關(guān)管數(shù)量翻倍。然而，在開關(guān)電流相同條件下，全橋電路的輸出功率能達(dá)到半橋的兩倍，在大功率電能轉(zhuǎn)換場景中具有顯著優(yōu)勢(shì)。

（二）輸出電壓最大值差異

全橋逆變器運(yùn)用四個(gè)開關(guān)管，使其輸出電壓峰值可等同于直流電源電壓；反觀半橋逆變器，僅使用兩個(gè)開關(guān)管，導(dǎo)致其輸出電壓峰值僅為直流電源電壓的一半，這在一定程度上限制了其在高電壓輸出應(yīng)用場景的適用性。

四、工作原理差異

（一）半橋逆變電路工作原理

半橋電路由兩個(gè)串聯(lián)的功率開關(guān)以及兩個(gè)串聯(lián)的電容構(gòu)成。當(dāng) V1 導(dǎo)通、V2 關(guān)斷時(shí)，電容 C1 的能量釋放至負(fù)載 R，此時(shí)輸出電壓 Uo 為正，與此同時(shí)電容 C2 進(jìn)行充電；而后 V1 關(guān)斷、V2 導(dǎo)通，電容 C2 的能量釋放至負(fù)載 R，輸出電壓 Uo 變?yōu)樨?fù)，電容 C1 則開始充電。通過開關(guān)管 V1、V2 的交替導(dǎo)通，負(fù)載得以獲取交流電能。此外，兩個(gè)電容串聯(lián)可適應(yīng)變壓器負(fù)載，但需注意，在工作頻率處于 50Hz - 60Hz 時(shí)，電容容量需求較大，這將引起電路體積增大以及成本上升等問題。

（二）全橋逆變電路工作原理

全橋電路又稱為 H 橋電路，由四個(gè)功率開關(guān)管組成。其中 Q1 和 Q4 的通斷呈互補(bǔ)狀態(tài)，Q2 和 Q3 的通斷亦呈互補(bǔ)狀態(tài)。

當(dāng) Q1、Q3 閉合，而 Q2、Q4 斷開時(shí)，負(fù)載電壓 Uo 呈正；反之，當(dāng) Q1、Q3 斷開，Q2、Q4 閉合時(shí)，負(fù)載電壓 Uo 呈負(fù)。借助 Q1、Q3 和 Q2、Q4 的交替導(dǎo)通，負(fù)載可獲得交流電能。特別地，當(dāng)負(fù)載性質(zhì)非純電阻時(shí)，負(fù)載電壓與負(fù)載電流會(huì)出現(xiàn)相位不同步的情況，此時(shí)開關(guān)管的寄生二極管便發(fā)揮電流續(xù)流的關(guān)鍵作用，保障電路的正常運(yùn)行。

五、優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

（一）全橋逆變器

優(yōu)點(diǎn) ：結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，便于設(shè)計(jì)與制造過程的實(shí)施，同時(shí)具有較高的電壓利用率，能輸出更高功率的電能，在大功率應(yīng)用場景中更具競爭力。

缺點(diǎn) ：由于全橋逆變器的輸入電流特性特殊，導(dǎo)致變壓器設(shè)計(jì)復(fù)雜度增加，原邊線圈匝數(shù)較多，這在一定程度上提高了制造難度與成本。

（二）半橋逆變器

優(yōu)點(diǎn) ：使用的器件數(shù)量較少，整體結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)電路的對(duì)稱性要求較為寬松，具備一定抗不平衡能力，使得其成本相對(duì)較低，在小功率、對(duì)成本敏感的應(yīng)用場景中優(yōu)勢(shì)明顯。

缺點(diǎn) ：輸出功率相對(duì)較低，且其變壓器設(shè)計(jì)同樣較為復(fù)雜，原邊線徑較粗，限制了其在大功率場合的應(yīng)用拓展。
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