单相SPWM逆变器的死区效应分析和补偿策略

文章详细分析了单相SPWM逆变器中死区时间和开关器件固有特性对输出波形的影响，提出了1种基于重复控制的死区补偿策略，该方法有效地改善了输出电压的波形畸变。在l台400Hz、7．5kVA样机上的实验结果验证了该补偿策略的有效性。     

SPWM逆变器死区效应分析

本文通过数学模型和仿真分析了死区时间对逆变器输出电压和产生附加谐波方面的影响，进而对电动机负载中磁链矢量偏移和附加损耗方面进行了讨论，同时提出了几种死区补偿分析方法，使SPWM技术在实际变频系统中得到更为有效的应用。     

SPWM逆变器死区效应的研究

在SPWM逆变器中,为防止同一桥臂上的上下两个器件发生直通现象,必须注入若干微秒的死区时间。死区会导致逆变器的波形畸变,即死区效应,如输出基波电压降低、谐波成分增大等,这种效应随着调制频率的增大而增加,其结果是影响了高速开关器件的有效利用,降低了SPWM调速系统的动、静态性能,增大了低次谐波的抑制难度。文章对不同使用条件下死区时间引起的输出电压基波、低次谐波的变化规律进行了系统分析,建立了定量计算的数学模型,给出了仿真曲线,并以实验结果作了验证。所得结论对于SPWM逆变器的设计具有一定的参考作用。     

用于脉宽调制逆变器的死区补偿方法

详细地分析了脉宽调制（PWM）逆变器死区效应的发生机理及其影响，并对死区补偿方法进行了分类介绍，概括性地分析总结了各自的优缺点。死区补偿最简单的方法是直接检测相电流的过零点，根据电流的正负来对PWM波进行补偿。但过零点的位置难以精确地确定。     

SPWM逆变器死区影响的几种补偿方法

分析逆变器死区对输出电压的影响以及几种常用的补偿方法。     

逆变器死区效应傅里叶分析与补偿方法

为了减少逆变器输出波形所含的谐波分量,利用傅里叶变换分析了单相SPWM逆变器死区时间影响输出波形谐波分量的机理,并根据分析提出了如何在TMS320LF2407ADSP芯片上编程抵消其影响的方法。实验结果表明,该方法能使输出波形无畸变,从而验证了分析的正确性和补偿方法的有效性。     

闭环SPWM逆变器死区效应分析

本文通过对基于瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器死区效应造成的谐波电压的分析，建立了考虑死区效应时的SPWM逆变器闭环控制模型，研究了逆变桥臂死区时间对闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响。分析结果表明，对于闭环SPWM逆变器，逆变器输出基波电压在空载时随着死区时间的增加而增加，其阻性负载时的外特性曲线是一条先下降后上升的曲线。仿真和实验结果证明了理论分析的正确性。     

用于脉宽调制逆变器的死区补偿方法

详细地分析了脉宽调制(PWM)逆变器死区效应的发生机理及其影响,并对死区补偿方法进行了分类介绍,概括性地分析总结了各自的优缺点。死区补偿最简单的方法是直接检测相电流的过零点,根据电流的正负来对PWM波进行补偿。但过零点的位置难以精确地确定。     

电压源逆变器死区效应的分析和补偿

针对三相电压源逆变电路同一桥臂2个开关器件之间存在短暂死区时间td的问题,通过说明逆变电路死区效应产生机理及对逆变器输出电压进行傅立叶分析,发现td对逆变器输出的电流在幅值和相位上产生偏差,导致系统供电性能下降。为此,提出死区补偿方法,并根据死区补偿方法的原理,建立近似的死区补偿电路图,描述死区补偿方法工作过程。通过仿真分析,死区补偿方法产生的波形与理想波形一致,无误差畸变,且死区补偿方法的现场实际应用情况良好。     

PWM逆变器死区效应的补偿

在PWM三相逆变器中，为防止同一桥臂上的两个功率器件的直通短路而注入的死区时间，将对逆变器输出电压带来一定的误差。本对死区效应的产生机理进行了分析，给出了两种补偿方法。     

A zero-current-switching based three-phase pulse width modulation inverter

With the remarkable progress of switching devices, the switching frequency of a voltage-source PWM inverter has become higher and higher. A high-frequency PWM inverter gives great benefits in the reduction of current ripples and acoustic noises. However, high-frequency hard switching causes the increase of switching losses and EMI to be solved. The authors propose a zero-current-switching based three-phase PWM inverter which has small resonant circuits on the ac side. The current flowing in a switching device is a sum of the resonant current and the load current. Since the switching device is turned on and off at zero current, the switching losses and electromagnetic noises are greatly reduced. This paper described the principle of the zero current switching operation, the design of the resonant circuits and the control scheme for the new soft switching inverter. Moreover, it shows interesting experimental results obtained by the zero-current-switching PWM inverter which drives an induction motor of 2.2 kW.     

死区对开环和闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响

在SPWM逆变器中,为防止同一桥臂的上下两个开关器件产生直通,必须将驱动信号注入若干微秒的死区时间,这会使逆变器输出电压产生谐波电压。通过对基于瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器死区效应造成的谐波电压的分析,建立了死区效应时SPWM逆变器控制模型,研究了逆变桥臂控制信号死区时间对开环与闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响。分析结果表明,对于开环控制的SPWM逆变器,随着死区时间增加,逆变器输出基波电压有效值降低,输出电压谐波分量显著增加;对于单电压闭环控制的SPWM逆变器,死区时间对逆变器输出基波电压的影响与负载有关。通过仿真研究验证了理论分析的正确性。     

四桥臂逆变器SPWM和SVPWM的归一化研究

针对四桥臂逆变器常规空间矢量脉宽调制(SVPWM)需进行坐标变换的问题,对四桥臂逆变器的SVPWM和正弦脉宽调制(SPWM)两种调制技术进行了分析,给出了一种快速数字化三维(3D)SVPWM算法,无需坐标变换,节约了计算时间;证明了常规3D-SPWM改进后,与3D-SVP-WM完全等效,两者是归一化的,而且本质上均为逆变器最优跟踪控制方程的解,可获得最大直流电压利用率。SVPWM比SPWM算法更简单,是工程应用的首选。给出了详细的仿真结果,在一台四桥臂样机上验证了结论的正确性。     

新型近似无死区PWM逆变器开关控制方法及其特性分析

针对逆变器的死区补偿问题,研究了一种无电流传感器近似无死区逆变器开关控制方法.与传统逆变器死区补偿方法相比,该方法只需在逆变器输出电流正负跳变时加入固定的死区脉冲,大幅减少了死区脉冲个数,从而减小死区的影响.为了减小系统成本,采用简单的模拟电路来判别逆变器输出电流正负跳变时刻.深入分析了死区补偿方法的基波和低次谐波特性...     

闭环SPWM逆变器死区时间对输出基波电压的影响

针对瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器逆变桥臂控制信号死区时间造成输出谐波电压问题,建立了考虑死区效应时的SPWM逆变器闭环控制模型,研究了逆变桥臂控制信号死区时间对闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响。仿真和实验结果表明,对于采用瞬时输出电压反馈控制技术的SPWM逆变器,其输出电压在空载时随着死区时间的增加而增加,负载电流超过临界电流后其输出电压随死区时间增加而下降;其阻性负载时的外特性曲线是一条先下降后上升的曲线。     

单相Boost型SPWM并网逆变器研究

论述了单相Boost型并网逆变器的电路拓扑、工作模态和两种正弦脉宽调制(SPWM)控制策略,深入研究了改进SPWM控制单相Boost型并网逆变器存在的储能占空比与电压传输比不平衡引发的现象,以及基于调制函数推导了逆变器储能电感电流的交、直流分量与电路参数之间的关系,揭示了该逆变器存在储能电感值大、储能电感电流大、输出并网电流波形畸变严重、变换效率低等固有缺陷的机理。提出一种新颖的单相Boost型SPWM并网逆变器,仿真和实验结果证实了理论分析的正确性。     

基于线性采样的SPWM研究与实现

提出了一种基于采样点一阶保持的线性外推正弦脉冲宽度调制(SPWM)新方法.详细论述了该方法的基本原理.给出了开关时刻的计算公式,并与传统的自然采样法和规则采样法进行比较,然后对该方法进行了仿真研究和实验验证.仿真和实验波形均表明,该线性采样法产生的SPWM波形谐波含量与采用自然采样法时相似,比采用规则采样法的谐波含量小.同时该方法和规则采样法一样易于数字化实现.     

单相三阶SPWM逆变器设计及输出补偿研究

单相全桥结构是一类中小功率场合广泛采用的逆变器拓扑.分析了基于单相全桥电路的二阶正弦脉宽调制( SPWM)波与三阶SPWM波的生成方式,并通过二重傅里叶展开法分析了采用三阶SPWM逆变器在减小输出电压谐波含量方面的优越性.为减小输出电压中的谐波含量,分析了死区时间对系统输出的影响,并提出了谐波补偿方案.实验结果验证了三...