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一種改善的UPWM在變頻逆變器中的應(yīng)用

作者： 時(shí)間：2012-03-07 來源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
2、3全橋逆變器工作狀態(tài)分析

　　在一個(gè)開關(guān)周期中，改善的UPWM控制方式下，全橋逆變器有4個(gè)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(shè)：1)所有開關(guān)管均為理想器件；2)電感、電容均為理想元件。

　?。?）工作狀態(tài)0

　　
時(shí)刻前[圖5（a）]，輸出電壓
和電感電流
方向相反。此時(shí)雖然S2、S3導(dǎo)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(shí)功率管雖然開通，但是卻起不到調(diào)制的作用，而是通過D2、D3續(xù)流。

　?。?）工作狀態(tài)1
　　
　　
從
時(shí)刻開始輸出電壓
和電感電流
方向變得相同。此時(shí)S1、S4導(dǎo)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(shí)現(xiàn)SPWM調(diào)制。

　　（3）工作狀態(tài)2

　　
時(shí)刻開始輸出電壓
和電感電流
方向變得相反。此時(shí)雖然S1、S4導(dǎo)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(shí)功率管雖然和工作狀態(tài)一樣，但是卻起不到調(diào)制的作用，而是通過D1、D4續(xù)流。

　?。?）工作狀態(tài)3

　　
時(shí)刻開始輸出電壓
和電感電流
方向變得相同。此時(shí)S2、S3導(dǎo)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(shí)現(xiàn)SPWM調(diào)制。

　　在時(shí)刻t3，電流方向反相。從而開始另一個(gè)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(shí)，逆變橋的對(duì)角功率管（S1/S4、S2/S3）同時(shí)開通或同時(shí)關(guān)斷，同一橋臂的開關(guān)管處于互補(bǔ)導(dǎo)通，所有功率管均為高頻開關(guān)。這樣每發(fā)生一次開關(guān)，逆變橋的輸出電壓
為正輸入電壓或負(fù)輸入電壓，從而輸出電壓的半個(gè)周期內(nèi)，
平之間切換，即+1/-1（或-1/+1）切換方式，整個(gè)輸出電壓周期內(nèi)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(shí)，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(shí)功率管工作在高頻狀態(tài)下，這樣就造成較高的開關(guān)損耗。這種控制方式的優(yōu)勢在于電流換相時(shí)，橋臂工作于調(diào)制狀態(tài)從而使輸出波形得到改善。同時(shí)可以通過合理的設(shè)置死區(qū)來實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的ZVS。但這樣將影響輸出波形的THD。

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