text: H橋是一種電子電路，可使其連線的負載或輸出端兩端電壓反相/電流反向。這類電路可用於機器人及其它實作場閤中直流電動機的順逆向控制及轉速控制、步進電機控制等，以及其它的功率電子裝置。H橋電路，既可以分立元器件形式搭建，也可以整合到積體電路上。「H橋」的名稱起源於其電路的形狀：兩個並聯支路和一個負載接入/電路輸出支路，看上去構成了形如「H」字母的電路結構。工作原理.作為直流電動機驅動器.在一個H橋中有四個開關，則電動機被剎停；將H橋的全部開關斷開，則電動機自由停轉。在這個電路的正常工作情況下，一個並聯支路側的開關S1和S2不可以同時閉合，同樣另一側支路的開關S3和S4也是如此。如果某一側支路的開關同時閉合，會將供電電源的正負兩極短路。這個狀態稱為短路直通。短路直通狀態通常會對電源與開關元件造成危險。下表是H橋的工作狀態表，其中以"1"代表開關接通，"0"代表開關斷路：作為逆變器驅動器.當以頻率formula_3交替切換開關S1、S4和S2、S3時，即可在負載M上獲得正負交替的方波波形，其週期formula_4。這樣，就將直流電壓E變成了交流電壓uo。uo含有各次諧波，如果想得到正弦波電壓，則可透過濾波器濾波獲得。電路中的四個開關可以是機械式開關，也可以是各種半導體固態器件。逆變電路中常用的開關器件有快速閘流體、可關斷閘流體。其中門極損耗極小可忽略不計，而導通損耗和換相損耗隨著開關頻率的增加而增加。三相橋式整流電路/逆變電路的工作原理和H橋類似：兩者都是透過開關器件的通斷狀態的改變來實現電能變換。但嚴格來說它們並不完全屬於H橋的範圍。工作方式.H橋的控制主要分為近似方波控制和脈衝寬度調製和級聯多電平控制。近似方波控制.近似方波控制即quasi-square-wave-control, 輸出波形比正負交替方波多了一個零電平，諧波大為減少。優點是開關頻率較低，缺點是諧波成分高，需要濾波器的成本大。脈衝寬度調製.脈衝寬度調製即Pulse width modulation,分為單極性和雙極性pwm. 隨著開關頻率的升高，輸出電壓電流波形趨於正弦，諧波成分減小，但是高開關頻率帶來一系列問題：開關損耗大，電機絕緣壓力大，發熱等等。級聯多電平控制.級聯多電平控制即multi-level inverter，採用級聯H橋的方式，使得在同等開關頻率下諧波失真降到最小，甚至不需要用濾波器，獲得良好的近似正弦輸出波形。
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metadata.title: H橋
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