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三相SPWM逆变电路及控制方法优化

【摘要】:图6.7 是三相桥式PWM 逆变电路,这种电路都是采用双极性控制方式,U、V 和W 三相的PWM 控制通常共用一个三角载波uc,三相的调制信号urU、urV和urW依次相差120o。当给V1加导通信号时,可能是V1导通,也可能是二极管VD1续流导通,这要由阻感负载中电流的方向来决定,这和单相桥式PWM 逆变电路在双极性控制时的情况相同。

图6.7 是三相桥式PWM 逆变电路,这种电路都是采用双极性控制方式,U、V 和W 三相的PWM 控制通常共用一个三角载波uc,三相的调制信号urU、urV和urW依次相差120o。U、V和W 各相功率开关器件的控制规律相同,现以U 相为例来说明。当urU>uc 时,给上桥臂V1以导通信号,给下桥臂V4 以关断信号,则U 相相对于直流电源假想中点N′的输出电压uUN′=Ud/2。当urU<uc 时,给V4 以导通信号,给V1 以关断信号,则uUN′=-Ud/2。V1 和V4 的驱动信号始终是互补的。当给V1(V4)加导通信号时,可能是V1(V4)导通,也可能是二极管VD1(VD4)续流导通,这要由阻感负载中电流的方向来决定,这和单相桥式PWM 逆变电路在双极性控制时的情况相同。V 相及W 相的控制方式都和U 相相同。电路的波形如图6.8 所示。可以看出,uUN′、uVN′和uWN′的PWM 波形都只有±Ud/2 两种电平。图中的线电压uUV 的波形可由uUN′-uVN′ 得出。可以看出,当桥臂1 和桥臂6 导通时,uUV=Ud;当桥臂3 和桥臂4 导通时,uUV=-Ud;当桥臂1 和3 或桥臂4 和6 导通时,uUV=0。因此,逆变器的输出线电压PWM波由±Ud/2 和0 三种电平构成。负载相电压的PWM 波由(±2/3)Ud、(±1/3)Ud和0 五种电平构成。

在电压型逆变电路的PWM 控制中,同一相上下两臂的驱动信号互补,但实际上为防止上下臂直通造成短路,在上下两桥臂通断切换时留一小段上下臂都施加关断信号的死区时间。死区时间的长短主要由功率器件关断时间决定。