單相橋式PWM逆變器死區補償的一種方法
2 PWM控制過程的分析
2.1 PWM的產生機制
本文采用調制法產生PWM波形,采用等腰三角波作為載波,因為等腰三角波上任一點的水平寬度和高度成線性關系且左右對稱,當它與任何一個平緩變化的調制信號波相交時,如果在交點時刻對電路中開關器件的通斷進行控制,就可以得到正比于信號波幅值的脈沖,這正好符合PWM控制的要求。
本文設置三角波頻率為550Hz,正弦波頻率為50Hz,通過調制法得到每個IGBT的PWM波形圖如圖2所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/178715.htm
2.2 死區補償
在電壓型逆變電路的PWM控制中,同一相上下兩個橋臂的驅動信號都是互補的。但由于IGBT的截止時間約為200多納秒,導通時間約為100多納秒,開通速度比關斷速度快。如果在一個IGBT截止的同時讓此橋臂的另一個IGBT導通,將會出現上下兩個橋臂直通而短路的現象。為了防止發生這一現象,必須在開通和關斷信號之間設置一個死區時間,因而理想的調制信號和開關管輸出的實際信號之間存在偏差。死區時間的存在導致輸出電壓波形產生畸變,降低了基波幅值,增加了負載的諧波損耗。
為了避免橋臂直通設置的死區時間雖然寬度很小,僅占開關周期的百分之幾,單個脈沖不足以影響整個系統的性能,但由于開關頻率較高,其積累效應足以使輸出波形發生畸變并產生諧波干擾,所以有必要對死區效應進行補償。
在圖1所示的單相SPWM逆變電路中,設置死區前后的控制波形如圖3所示。
由圖3可知,由死區及續流所致,當i>0時,正向脈沖較理想時減小了Td,負向脈沖增加了Td;當i0時,情況相反。
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