原標(biāo)題：UPS中的直流變換器和半橋逆變器及單相全橋逆變器的詳細(xì)介紹

UPS（不間斷電源）中的直流變換器、半橋逆變器及單相全橋逆變器是UPS系統(tǒng)的關(guān)鍵組件，它們?cè)赨PS中發(fā)揮著不同的作用，以下是對(duì)這三種設(shè)備的詳細(xì)介紹：

一、直流變換器

直流變換器是一種最簡(jiǎn)單最基本的逆變器電路，主要應(yīng)用于后備式UPS中。它分為自激式和它激式兩種：

1. 自激式直流變換器

• 工作原理：自激式直流變換器不用外來的觸發(fā)信號(hào)，UPS就可以利用自激振蕩的方式輸出交流電壓，其交流電壓的波形為方波。該電路主要用于對(duì)電壓穩(wěn)定度要求不高但不能斷電的地方，如電冰箱、緊要照明用的白熾燈、高壓鈉燈和金屬鹵素?zé)舻取?/span>

• 不足：不穩(wěn)壓，輸出電壓隨著電源電壓E的高低起伏。如果電源電壓E一直高，其輸出電壓也就一直高；若電源電壓E降低，則輸出電壓也跟著降低。因此，這種電路方案在以后的后備式UPS中就不被采用了。

2. 它激式直流變換器

• 工作原理：電路的振蕩工作是由外加控制信號(hào)的激發(fā)而實(shí)現(xiàn)的。它激式推挽變換器取消了自激式推挽變換器的基極反饋繞組，采用電源控制組件IC發(fā)出方波控制脈沖使UPS工作。在變壓器輸出端有一個(gè)與輸出電壓成正比的反饋信號(hào)回送給IC，使其根據(jù)輸入端電壓的變化和輸出負(fù)載的變化來調(diào)整控制脈沖的寬度，以保證輸出電壓穩(wěn)定在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

二、半橋逆變器

橋式逆變器名稱的來源是它的電路結(jié)構(gòu)形式很像“惠斯登”電橋。半橋逆變器實(shí)際上電路的結(jié)構(gòu)形式也是橋式的，所差的是兩個(gè)橋臂上的器件不同。半橋逆變器具有比推挽變換器工作電壓低的優(yōu)點(diǎn)，但由于一個(gè)橋臂由電容構(gòu)成，這就決定了它的輸出功率不會(huì)很大。

半橋逆變器的工作原理大致如下：假設(shè)電路已處于工作的準(zhǔn)備狀態(tài)，即電容C1和C2已充滿電。在某一時(shí)刻，一個(gè)功率管由于正觸發(fā)信號(hào)的消失而截止，此時(shí)正觸發(fā)信號(hào)加到了另一個(gè)功率管的控制極，使其開通，形成負(fù)半波。此后重復(fù)這一過程，就形成了一系列連續(xù)不斷的正弦波。

三、單相全橋逆變器

單相全橋逆變器克服了半橋逆變器的缺點(diǎn)，具有更大的輸出功率能力。

1. 結(jié)構(gòu)：?jiǎn)蜗嗳珮蚰孀兤鞯臉虮鄱际怯删哂虚_關(guān)功能功率管構(gòu)成。

2. 工作原理：通過控制四個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷，將直流電源轉(zhuǎn)換為具有所需頻率、幅值和相位的交流電。當(dāng)?shù)谝唤M開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，第二組開關(guān)管關(guān)斷，此時(shí)直流電源的正極通過第一組開關(guān)管、負(fù)載、形成回路，負(fù)載上得到正向電壓。當(dāng)?shù)谝唤M開關(guān)管關(guān)斷，第二組開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，直流電源的負(fù)極通過第二組開關(guān)管、負(fù)載、形成回路，負(fù)載上得到負(fù)向電壓。通過交替控制兩組開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷，負(fù)載上可以得到一系列正負(fù)交替的脈沖電壓。這些脈沖電壓經(jīng)過濾波器濾波后，形成所需的交流輸出波形。

3. 優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)蜗嗳珮蚰孀兤鬏敵隹梢允钦也ā⒎讲ɑ蚱渌ㄐ?，具體取決于控制策略和濾波器設(shè)計(jì)，具有高效、穩(wěn)定的性能特點(diǎn)。

4. 應(yīng)用：在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，單相全橋逆變器可以將太陽能電池板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供給家庭或企業(yè)使用；在電動(dòng)汽車充電樁中，單相全橋逆變器可以將電網(wǎng)提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，為電動(dòng)汽車充電；在UPS電源系統(tǒng)中，單相全橋逆變器可以將電池提供的直流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的交流電輸出等。

總之，直流變換器、半橋逆變器及單相全橋逆變器都是UPS中不可或缺的重要組件。它們?cè)赨PS系統(tǒng)中發(fā)揮著各自獨(dú)特的作用，共同保證了UPS系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。