ac-ac變換電路原理圖,工作原理詳解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2026-01-08
ac-ac變換電路的工作原理是通過電力電子開關器件（如IGBT、MOSFET）的可控通斷，直接將一種交流電轉換為另一種所需特性的交流電，無需中間直流環節或僅通過直流鏈路實現轉換。ac-ac變換電路分為直接變換和間接變換兩類。
直接變換（如交：交變頻電路）通過控制兩組反并聯的變流器（正組和負組）交替導通，直接合成輸出波形；例如在單相電路中，當輸入電壓為正時正組工作，為負時負組工作，通過相位控制或脈寬調制（PWM）調節導通角或開關模式，實現輸出電壓幅值、頻率或相位的調整。
間接變換則先通過整流器將交流電轉換為直流電，再經逆變器轉換為所需交流電，中間可能包含濾波環節以平滑波形。
圖（a）所示為AC/AC變換器的原理電路圖。實際上是由正組（P）雙半波變流器和負組（N）雙半波變流器反并聯組成的。正組由V1和V2組成，負組由V3和V4組成。
當正組工作時，分別觸發V1和V2使之導通，負載上獲得正向電壓。而負組工作時，對V3和V4觸發使之導通，負載上獲得反向電壓。現以電阻性負載為例，并假定兩組變流器不同時工作。
（1）整半周工作方式
假定輸出交流電壓的頻率(fo)為電源頻率（fs）的1/3，即To=3Ts。為此在輸出的前半周期內（To/2）,讓正組變流器工作3個電源電壓整半周，在此期間內負組變流器被封鎖；然后在輸出的后半周期內，讓負組變流器導通3個電源整半周，在此期間內正組變流器停止工作，這樣可以獲得如圖4.1（b）所示的波形，其輸出電壓中的基波分量的頻率為電源頻率的1/3，即fo=fs/3，以此類推。
按整半周工作方式，輸出頻率是不能連續可調的，而且輸出電壓中包含大量的諧波。
（2）α調制工作方式
若每個電源半周期不是整半周期導通，而是控制α不同，讓輸出電壓按理想的正弦進行調制，則能獲得如圖（c）所示的波形，其輸出電壓中的基波頻率仍然為電源頻率的1/3，但其輸出波形，比圖4.1(b)更接近正弦波，其諧波含量降低。這種工作方式是實際AC/AC變換器所采用的。
（3）高頻工作方式
這種工作方式不同于前述的兩種，在1個電源電壓的半周期內，兩組變流器要輪流工作多次，當圖4.1(a)的晶閘管用自關斷器件代替時，就可以實現這種工作方式，而且要求先封鎖已導通的變流器，然后才能使另一組變流器投入工作。若在1個電源電壓周期里，以高速率切換兩組變流器，使其輪流工作，則能獲得如圖（d）所示的波形，并稱它為高頻工作方式。
單相Boost型AC/AC交流變換器
電路結構如圖，其中S1（S1a、S1b）和S2（S2a、S2b）為兩對交流開關管，二者高頻互補開通，開通時間分別為DTS、(1-D)TS，其中D為占空比，TS為開關周期。
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