基于傅立叶分析的三相SPWM逆变器死区效应与补偿研究
2012-09-22张佩炯苏宏升
张佩炯,苏宏升
(兰州交通大学自动化与电气工程学院,甘肃兰州730070)
1 引言
对于SPWM全桥式逆变器,因所用开关管固有开关管存储时间的影响,开通时间往往小于关断时间,因此很容易发生同桥臂两只开关管同时导通的短路故障。为了保证同桥臂上的一只开关管可靠关断后,另一只开关管才能开通,通常要设置死区时滞Δt[1]。设置死区的方式有双边对称设置和单边不对称设置两种方式。前者,提前Δt/2关断,延滞 Δt/2 开通;后者,按时关断,延滞 Δt开通[2]。本文主要讨论了后一种设置对逆变器输出波形的影响,最后通过仿真和实验验证了该方法的有效性。
2 三相桥式PWM逆变电路分析
三相桥式PWM逆变电路如图1所示,它采用双极性控制方式。U、V和W三相的PWM控制通常公用一个三角波载波Uc,三相的调制信号urU、urV和urW依次相差120°。U、V和W各相功率开关器件的控制规律相同,现以U相为例来说明。当urU>Uc时,给上桥臂V1以导通信号,给下桥臂V4以关断信号,则U相相对于直流电源假想中点N′输出电压 uUN′=Ud/2。当 urU<Uc时,给 V4以导通信号,给V1以关断信号,则 uUN′=-Ud/2。V1和 V4的驱动信号始终是互补的。当给V1(V4)加导通信号时,可能是V1(V4)导通,也可能是二极管VD1(VD4)续流导通。当然,V相和W相的控制方式和U相相同。电路的波形如图 2 所示。可以看出 uUN′、uVN′和 uWN′的PWM波形都只有±Ud/2两种电平。图中的线电压波形uUV的波形可由uUN′-uVN′得出。可以看出,当臂1和6导通时,uUV=Ud,当臂3和4导通时,u-UV=-Ud,当臂 1 和 3 或臂 4 和 6 导通时,uUV=0。因此逆变器的输出线电压PWM波由±Ud和0三种电平构成。

图1 三相桥式PWM型逆变电路

图2 三相桥式PWM型逆变电路波形……p>
