一種改善的UPWM在變頻逆變器中的應用

1、引言

　　SPWM正弦脈寬調制技術是工業領域應用最為廣泛的一種變頻電源控制方式。這種技術的特點是原理簡單，通用性好，控制和調節性能好，是一種比較好的波形改善法。正弦脈寬調制可以分為雙極性控制方式(BPWM)和單極性控制方式(UPWM)兩種。

　　傳統的UPWM控制方式如圖1(a)所示，與雙極性控制方式相比，其開關頻率在“實效上”增加了一倍.同時，由于每次開關輸出電壓的變化從雙極性的 降到 ，其輸出電壓波形的頻譜會有所改善。但由于其功率管均工作在高頻狀態下，開關損耗較高。本文將在傳統UPWM的基礎上對UPWM加以改善。使其在滿足THD要求的情況下開關損耗更低。并給出了在此種工作方式下制作的樣機的實驗波形。

2、改善的UPWM方式下全橋逆變器的基本原理

2、1全橋逆變器的電路拓撲結構

　　本項目包括前級電路和后級電路，其中前級電路包括PFC+BUCK來實現輸出電壓幅值的調節，本文著重介紹后級電路。圖2給出了全橋逆變器的電路拓撲結構。圖中開關管S1-S4(包括其寄生二極管D1-D4)是橋式電路的四個臂，它們由電力電子器件及輔助電路組成。

圖2　 全橋逆變器的電路拓撲結構圖

2、2改善的UPWM控制方式

　　改善的UPWM控制方式如圖3所示，其S1和S3采用PWM調制而S2和S4采用SPWM調制。S4調制的時候S1長通，而S2調制的時候S3長通。同時保證同一橋臂上的兩開關管不直通，即同一橋臂上的兩開關管在大趨勢上是互補的。而在傳統的UPWM控制方式中，S1、S2、S3和S4長通。同時保證同一橋臂上的兩開關管不直通，即同一橋臂上的兩開關管在大趨勢上是互補的。而在傳統的UPWM控制方式中，S1、S2、S3和S4均采用SPWM調制。

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