一種改善的UPWM在變頻逆變器中的應用

作者：時間：2012-03-07 來源：網(wǎng)絡

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2、3全橋逆變器工作狀態(tài)分析

　　在一個開關周期中，改善的UPWM控制方式下，全橋逆變器有4個工作狀態(tài),如圖4。
圖5給出了不同工作狀態(tài)下的等效電路。在分析之前作如下假設：1)所有開關管均為理想器件；2)電感、電容均為理想元件。

　　（1）工作狀態(tài)0

　　

時刻前[圖5（a）]，輸出電壓

和電感電流

方向相反。此時雖然S2、S3導通，但由于電流方向與輸出電壓方向反相而致使S2、S3沒有流過電流，從而此時功率管雖然開通，但是卻起不到調制的作用，而是通過D2、D3續(xù)流。

　　（2）工作狀態(tài)1
　　
　　

從

時刻開始輸出電壓

和電感電流

方向變得相同。此時S1、S4導通，由于電感的足夠大此工作狀態(tài)是連續(xù)的，即電流不換相。在這工作狀態(tài)下S1常通，而S4以正弦規(guī)律通斷。從而實現(xiàn)SPWM調制。

　?。?）工作狀態(tài)2

　　

時刻開始輸出電壓

和電感電流

方向變得相反。此時雖然S1、S4導通，但由于電流方向的變化而致使S1、S4沒有流過電流，從而此時功率管雖然和工作狀態(tài)一樣，但是卻起不到調制的作用，而是通過D1、D4續(xù)流。

　　（4）工作狀態(tài)3

　　

時刻開始輸出電壓

和電感電流

方向變得相同。此時S2、S3導通，由于電感的足夠大此工作狀態(tài)是連續(xù)的，即電流不換相。在這工作狀態(tài)下S3常通，而S2以正弦規(guī)律通斷。從而實現(xiàn)SPWM調制。

　　在時刻t3，電流方向反相。從而開始另一個周期，其工作情況等同于前面描述的

3、改善的UPWM與其它控制方式的比較

3、1 改善的UPWM與BPWM控制方式比較

　　BPWM控制時，逆變橋的對角功率管（S1/S4、S2/S3）同時開通或同時關斷，同一橋臂的開關管處于互補導通，所有功率管均為高頻開關。這樣每發(fā)生一次開關，逆變橋的輸出電壓

為正輸入電壓或負輸入電壓，從而輸出電壓的半個周期內，

平之間切換，即+1/-1（或-1/+1）切換方式，整個輸出電壓周期內所得到的是兩態(tài)輸出電壓波形。由此可得在相同濾波器下工作于這種方式的輸出波形的THD更大，而且功率管管耗更大。

3、2改善的UPWM與傳統(tǒng)的UPWM控制方式比較

　　傳統(tǒng)的UPWM控制時，逆變橋輸出端得到的是三態(tài)輸出電壓波形，但由于其工作時功率管工作在高頻狀態(tài)下，這樣就造成較高的開關損耗。這種控制方式的優(yōu)勢在于電流換相時，橋臂工作于調制狀態(tài)從而使輸出波形得到改善。同時可以通過合理的設置死區(qū)來實現(xiàn)開關管的ZVS。但這樣將影響輸出波形的THD。

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