27-中文配音-直观理解电力逆变器

合集 · 直观理解电子电路系列（中文配音） (34)

Description
本视频为个人学习硬件所收集，为方便快速理解，已将视频原英文配音转成中文，原视频地址为：https://www.youtube.com/watch?v=krIhW_SzyQ。
文字解说：
假设我们有这四个晶体管，我们通过连接到栅极端子的电路来控制它们。
每个晶体管要么像打开的开关一样阻止电流，要么像闭合的开关一样传导电流。
假设我们有两个晶体管阻塞，两个晶体管导通。
海拔代表电路不同部分的电压。
箭头代表正电流，与电子电流方向相反。
假设我们不断改变哪两个晶体管处于截止状态，哪两个晶体管处于导通状态。
线圈代表一个电感器。
电感器试图保持流过它的电流恒定。
由于电感器与灯泡串联，因此电感器可以防止晶体管开关时流过灯泡的电流瞬间发生变化。
灯泡代表我们希望为其提供交流电源的负载。
该灯泡的行为类似于电阻器，因为灯泡两端的电压降与通过它的电流成正比。
当通过灯泡的电流改变方向时，灯泡两端的电压降的方向也会改变。
尽管我们只有直流电压源，但我们现在正在向灯泡施加交流电流和交流电压。
但这并不是完美的交流电流波形，因为作为时间函数的电流看起来像这样。
由于灯泡两端的电压降与电流成正比，因此灯泡两端的电压降的波形也具有相同的形状。
假设我们想让这些电压和电流波形看起来更像理想的正弦波。
我们可以通过改变晶体管的开关方式来做到这一点。
我们将左侧的电压定义为“Va”，将右侧的电压定义为“Vb”。
到目前为止，“Va”和“Vb”之间的差异作为时间的函数，如下所示。
让我们改变开关晶体管的方式，使“Va”和“Vb”之间的差异作为时间的函数，看起来像这样。
电感器的作用就像一个低通滤波器，使通过灯泡的电流看起来非常类似于正弦波。
为了减少纹波并使输出波形看起来更像完美的正弦波，我们可以将开关频率提高到比此处所示的速度快数千倍。
然而，切换频率这么快，动画中就看不到任何东西了。
屏幕上显示的波形是我们可以在电路中看到的波形。
该电路是创建电力逆变器的多种方法之一。
电力逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置。
如果晶体管的行为像理想的开关，并且线圈的行为像理想的电感器，那么从理论上讲，该电路的效率可能是 100%。
这是因为理想开关和理想电感器不会以热量的形式耗散任何能量。
因此，从理论上讲，直流电压源发出的能量 100% 都可以传递到我们的输出（此处表示为灯泡）。
当然，在现实中，组件从来都不是理想的，也不可能达到 100% 的效率，并且一些能量会在晶体管和电感器中以热量的形式耗散。
但是，尽可能提高效率是电力电子的目标之一。
有关电力电子器件的更多信息，请参阅视频：“升压转换器和降压转换器”。
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