電源：一種改善的UPWM在變頻逆變器中的應(yīng)用

(4)工作狀態(tài)3

時(shí)刻開(kāi)始輸出電壓

和電感電流

方向變得相同。此時(shí)S2、S3導(dǎo)通，由于電感的足夠大此工作狀態(tài)是連續(xù)的，即電流不換相。在這工作狀態(tài)下S3常通，而S2以正弦規(guī)律通斷。從而實(shí)現(xiàn)SPWM調(diào)制。

在時(shí)刻t3，電流方向反相。從而開(kāi)始另一個(gè)周期，其工作情況等同于前面描述的

3、改善的UPWM與其它控制方式的比較

3、1 改善的UPWM與BPWM控制方式比較

BPWM控制時(shí)，逆變橋的對(duì)角功率管(S1/S4、S2/S3)同時(shí)開(kāi)通或同時(shí)關(guān)斷，同一橋臂的開(kāi)關(guān)管處于互補(bǔ)導(dǎo)通，所有功率管均為高頻開(kāi)關(guān)。這樣每發(fā)生一次開(kāi)關(guān)，逆變橋的輸出電壓

為正輸入電壓或負(fù)輸入電壓，從而輸出電壓的半個(gè)周期內(nèi)，

平之間切換，即+1/-1(或-1/+1)切換方式，整個(gè)輸出電壓周期內(nèi)所得到的是兩態(tài)輸出電壓波形。由此可得在相同濾波器下工作于這種方式的輸出波形的THD更大，而且功率管管耗更大。

3、2改善的UPWM與傳統(tǒng)的UPWM控制方式比較

傳統(tǒng)的UPWM控制時(shí)，逆變橋輸出端得到的是三態(tài)輸出電壓波形，但由于其工作時(shí)功率管工作在高頻狀態(tài)下，這樣就造成較高的開(kāi)關(guān)損耗。這種控制方式的優(yōu)勢(shì)在于電流換相時(shí)，橋臂工作于調(diào)制狀態(tài)從而使輸出波形得到改善。同時(shí)可以通過(guò)合理的設(shè)置死區(qū)來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的ZVS。但這樣將影響輸出波形的THD。

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

為了驗(yàn)證此逆變器的工作原理，在實(shí)驗(yàn)室制作了輸入電壓150-450VDC，輸出電壓150-300VAC，頻率15-1000Hz的逆變器。

圖7(a)是同一橋臂的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)波形，CH1是調(diào)制管的驅(qū)動(dòng)波形，CH2是常通管驅(qū)動(dòng)波形，而圖7(b)是CH1的放大。從波形可以看出解調(diào)時(shí)加的濾波電容和功率管的輸入電容對(duì)波形有一定影響、且米勒效應(yīng)比較明顯。但實(shí)驗(yàn)證明這并不影響功率管的正常開(kāi)通與關(guān)斷。

5、結(jié)論

本文對(duì)傳統(tǒng)UPWM加以改善，使得功率管的損耗大大降低。同時(shí)，較之于BPWM優(yōu)點(diǎn)也是明顯的,使功率管不完全工作于高頻狀態(tài)，故功率管損耗更小。而且改善后的UPWM仍然工作于三態(tài)，諧波頻譜更好一些。研制的工作頻率為100kHz、輸出頻率15Hz-1000Hz、輸出電壓為150VAC-300VAC、輸出功率為1350VA的逆變器實(shí)驗(yàn)樣機(jī)證明了方案的可行性。

6、參考文獻(xiàn)

1. 劉鳳君，“正弦波逆變器”，科學(xué)出版社，2002

2.李維琴，1KVA逆變器模塊的研究與開(kāi)發(fā)，南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文

3.趙小簡(jiǎn)，SPWM高頻脈沖直流環(huán)節(jié)逆變器的研究，南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文

4.R.S.Lai and K.D.T.Ngo,A PWM Method for Reduction of Switching Loss in An Full-bridge Inverter,IEEE Trans.on PE Vol.10,No,3,1995