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(shù)是工業(yè)領(lǐng)域應用最為廣泛的一種變頻電源控制方式。這種技術(shù)的特點(diǎn)是原理簡(jiǎn)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(kāi)關(guān)頻率在“實(shí)效上”增加了一倍.同時(shí)，由于每次開(kāi)關(guān)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(huì )有所改善。但由于其功率管均工作在高頻狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)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(mǎn)足THD要求的情況下開(kāi)關(guān)損耗更低。并給出了在此種工作方式下制作的樣機的實(shí)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(lái)實(shí)現輸出電壓幅值的調節，本文著(zhù)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(kāi)關(guān)管S1-S4(包括其寄生二極管D1-D4)是橋式電路的四個(gè)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(shí)候S1長(cháng)通，而S2調制的時(shí)候S3長(cháng)通。同時(shí)保證同一橋臂上的兩開(kāi)關(guān)管不直通，即同一橋臂上的兩開(kāi)關(guān)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(cháng)通。同時(shí)保證同一橋臂上的兩開(kāi)關(guān)管不直通，即同一橋臂上的兩開(kāi)關(guān)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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