4.5.2  四象限运行的斩波电路

图4.16a中的两个SDA-3并联构成SDA-4，从而得到四象限斩波电路（4 quadrant chopper）SDA-4（或者全桥SDA^[5]）。由两个桥路构成的SDA-4也作为IPM在市面上销售。另外，对于SDA-4的控制，基本上按照各个桥路的上下桥臂互补动作进行。例如，Q₁和Q₂一定是成对配合动作的，限定为1-0（Q₁ on，Q₂ off）或0-1（Q₁ off，Q₂ on）两个状态^[6]。

作为一个例子，整个SDA-4的动作过程如图4.16b所示。对于一定的输入直流电压E₁，根据开关的on-off情况从B1-B2输出端可得±e₂和±i₂4种工作状态。因此，SDA-4构成的电路具有四象限斩波电路功能，当然此时图4.16a中的负载是以电压为E₂（可以是正或负值）的电池或者具有发电功能为前提的。

图4.16 四象限斩波电路构成、工作范围以及几种等效电路

另外，SDA-4的控制一般分为两电平和三电平控制方法，具体将在下节进行说明，图4.16b所示为三电平的控制情况。该控制方法的意思是，例如在第1象限，Q₄通常保持on状态，Q₁和Q₂交替进行on-off动作^[7]。此时的工作过程体现在图4.17中的第1象限，电流的换路过程在SD₁-D₂对（形成SDA-1）间进行，式（4.36）给出了降压斩波工作关系。此时，SD₂也进行on-off动作，但不干预电路的动作，只是为形成互补方式而进行的单纯装饰性动作而已。另外，从电源向负载提供电能的过程称为电动（powering）过程。(https://www.daowen.com)

采用相同的控制模式，若电流反向，则变为在第4象限内工作，换路动作在SD₂-D₁对间进行。式（4.37）给出了升压斩波方式的回馈工作（regenerative operation）关系^[8]。另外，需注意Q₄的电流通过D₄进行流动，而在第1象限工作时电流通过SD₄流动，所以此时环路电流方向相反。

图4.17 四象限斩波电路的工作情况及其电流环路（粗实线表示持流电抗器的蓄势环路，粗虚线表示释势回路）

像以上说明的那样，根据各个SD的on、off以及电压条件，变换器可以四象限工作。四象限斩波电路的等效电源电路如图4.16c和d所示。根据用途，可能输出正或负的直流电流源或者交流电流源，详细说明可参考4.5.4节。在这里需要提及几点和以前叙述的不同之处。①零电压节点由两个SD的串联构成，参考图4.17，这是在电源负极上发生的情况，依据动作，也会在电源的正极上发生；②持流电抗器经常与负载串联，所以在零电压段只会与电源之间发生隔离；③输入直流电源电压必定高于输出负载电压。