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东莞矩华超声技术有限公司 谭开国

三相四桥臂逆变器在不平衡负载下能够输出三相对称电压，具有控制简单，电压利用率高，体积小重量轻等优点。三相四桥臂逆变器被运用在有源滤波器、UPS上解决不平衡负载的问题。本文主要介绍三相四桥臂的主电路，并介绍三维空间矢量调制技术在四桥臂逆变器上的运用。并通过仿真实验验证在不对称负载情况下的可行性。

1 三相四桥臂逆变器硬件电路设计

传统的三相三桥臂逆变器若工作在不平衡负载的情况下，传统的逆变器无法保证三相输出是对称的，三相负载不对称，使得三相电流不对称，即流入节点的电流不为零，由于没有中线为不平衡电流提供回路，使得三相电压不平衡。故在传统的三相三桥臂逆变器上增加第四个桥臂来控制中性点电流，使其能在不平衡负载下输出三相对称电压。三相四桥臂逆变器主拓扑如图1所示。

图1 三相四桥臂逆变器主拓扑

2 基于abc坐标下的3D-SVPWM调制

由于四桥臂逆变器多了一个桥臂，三桥臂逆变器所使用的二维空间矢量调制已不再适用。3D-SVPWM是二维空间矢量的延伸。在abc坐标系下不需要进行坐标转换，减少了计算量。空间矢量调制不用像SPWM一样对每个桥臂的调制信号单独计算，调制波由算法生成，易于数字化实现。

2.1 三维空间矢量开关状态

四桥臂逆变器每个桥臂有2种开关状态，共有24=16种开关状态。……