三相四橋臂逆變器的PWM控制
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關(guān)鍵詞：三相;四橋臂;逆變器Three?phase InverterwithFourBridgeLegs
1前言
三相四橋臂逆變器，主要用于給三相不對稱負(fù)載供電的UPS、中頻變頻器和航空機(jī)載變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)。它是近兩年才出現(xiàn)的一種新型逆變器，主要特點(diǎn)是體積小重量輕。
一般的三相逆變器是只有三個(gè)橋臂的三相半橋式逆變器，當(dāng)給不對稱負(fù)載供電時(shí)，就必須在輸出端接入一個(gè)△/Y輸出變壓器，或接入一個(gè)中性點(diǎn)形成變壓器(NeutralFormedTransformer簡稱NFT)。NFT是一個(gè)變比為1：1的自耦變壓器，它雖然比 △/Y輸出變壓器的體積重量小些，但它的體積重量是隨負(fù)載不對稱的程度而變化的，不對稱度越大，它的體積重量也越大。為了除掉輸出變壓器，減小逆變器的體積重量，可以在三相半橋式逆變器的基礎(chǔ)上加入一個(gè)橋臂來形成中性點(diǎn)N，如圖1所示。這樣就構(gòu)成了適應(yīng)不對稱負(fù)載輸出的三相四橋臂逆變器。
2三相四橋臂逆變器的開關(guān)模態(tài)
三相四橋臂逆變器，是由三相半橋式逆變器與一個(gè)由S7、S8組成的公用橋臂結(jié)合而成的。開關(guān)S1、S4與S7、S8組成A相全橋逆變器;開關(guān)S3、S6與 S7、S8組成B相全橋逆變器;開關(guān)S5、S2與S7、S8組成 C相全橋逆變器;由公用橋臂S7、S8形成中性點(diǎn)。由于S7、S8是公用橋臂，因而A、B、C三相輸出電流的激勵(lì)就發(fā)生相互牽制，這是三相四橋臂逆變器控制時(shí)必須要解決的難點(diǎn)之一。
假定三相四橋臂逆變器的每個(gè)橋臂有兩種工作方式：上管導(dǎo)通、下管關(guān)斷定義為1;下管導(dǎo)通，上管關(guān)斷定義為0，則四橋臂逆變器共有24=16種開關(guān)方式。引入開關(guān)電壓相量用(uA，uB，uC，uN)表示，其中兩種零開關(guān)方式：(0，0，0，0)和(1，1，1，1)是相同的，故共有15種不同的開關(guān)方式。一個(gè)單相全橋式逆變器有三種工作模態(tài)。
Mk=
式中k分別代表A、B、C相，則三相逆變器共有 33=27種工作模態(tài)如表1所示。由于四橋臂逆變器只有四個(gè)橋臂，因而只有15種開關(guān)模態(tài)。因?yàn)橛蠸7、S8中性點(diǎn)形成橋臂的牽制作用，在任一瞬間S7、S8只有一個(gè)導(dǎo)通，所以其它三個(gè)橋臂的開關(guān)不能同時(shí)存在相反的激勵(lì)，故表1中的后12種開關(guān)模式不能存在。表
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