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。     

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。     

新型多重载波无死区SPWM

传统正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)加入死区后会产生逆变器输出电压能力下降、出现相位偏差和电流波形畸变等问题。为了改善逆变器交流侧电流输出波形,解决传统SPWM加入死区后出现的问题,提出一种新型多重载波无死区SPWM调制方法,该方法对调制波采用多重载波调制,产生多路驱动信号,并把电流矢量变换到dq轴进行滤波,根据滤波后电流的方向,采用简单的逻辑运算确定开关管的驱动信号,实现无死区效应的调制方法。该调制方法解决了传统SPWM+死区方法中死区效应导致波形畸变的问题,从根本上解决了死区问题,逆变交流侧输出波形不畸变,正弦度良好。通过理论分析和实验验证该方法的正确性。     

逆变桥无死区控制技术研究

分析了逆变器的死区效应,给出了桥式逆变器无死区控制方案。根据电流极性将桥臂等效为2个开关单元,无需设置死区时间。采用桥臂反并联二极管导通方法检测桥臂输出电流方向,无需电流传感器,降低了成本。采用简单的模拟电路设计了无死区控制的逻辑电路,以半桥逆变器为例进行了实验研究。实验结果表明,该控制方案可以明显改善逆变器的输出波形,提高直流电压利用率,开关管驱动信号只在半个基波周期内有效,开关损耗显著降低,有很好的实用价值。     

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。     

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。     

SPWM组合式BOOST DC/AC变换器研究

将SPWM方法引入组合式BOOST DC/AC变换器电路中,并进行电路分析与仿真.分析与仿真表明这种电路能实现DC/AC变换、升压和调压功能.这种电路可以用在非隔离式UPS、通信电源和电气传动装置中.     

基于DSP56F800的SPWM逆变器死区补偿技术

分析了死区对SPwM逆变器的不利影响以及死区效应的产生,提出应用Motoroh DSP56F800对死区进行补偿的方法,并详细介绍了其实现机理、硬件设计和软件实现.最后通过实验验证了此方法的正确性和可靠性.     

三相三电平并网逆变器无死区SPWM控制研究

深入研究当前电压型逆变器的死区补偿或无死区正弦脉宽调制（sinepulsewidthmodulation,SPWM）策略,并分析它们存在的问题。在此基础上,提出基于调制函数的并网逆变器无死区SPWM控制策略。为在三相三电平逆变器中应用这种策略,首先采用分相控制达到三相并网电流、调制函数的解耦,然后利用解耦的并网电流调制函数进行无死区SPWM控制。实验证明,这种控制策略简单有效,保证了无死区调制策略的可靠性,并摆脱了传统方法对于硬件检测电路的依赖。     

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。     

矩阵变换器的SPWM控制技术及其实现

通过把矩阵变换器等效为虚拟的交 直 交变换器 ,将SPWM控制技术应用于其中 ,提出了矩阵变换器的SPWM控制策略。应用DSPTMS32 0C2 4 0对控制系统进行了设计 ,使该系统不仅满足了矩阵变换器对控制实时性的要求 ,性能良好 ,而且使系统的软、硬件电路的设计变得简单、灵活。样机试验结果验证了所提出的控制策略和系统设计方案的可行性     

并网逆变器的无死区效应单周控制策略

提出一种新型的死区设置方案.通过检测电流的极性,在该极性电流下的续流二极管所对应开关管的驱动信号的上升沿和下降沿分别设置死区时间,消除了死区效应对输出电能质量的影响,无需进行死区补偿,降低了控制电路的复杂度.结合单周控制思想,提出了三相并网逆变器的无死区效应单周控制策略.仿真结果表明,无死区效应单周控制策略的并网电流的谐波畸变率明显减小,输出电能质量显著提高,具有普通单周控制策略动态响应快、鲁棒性好等优点.     

并联型三相PWM变换器双载波SPWM环流抑制策略

三相PWM变换器并联以及载波移相的使用能够显著增大变流器的容量并提高交流侧的电能质量,但直接并联会使系统内部产生环流,从而导致变换器损耗增加甚至系统崩溃。通过分析模块并联系统零序环流产生的原理,得出环流大小与零序开关状态相关,从而提出了一种双载波正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)控制方法,通过对开关状态的调整来实现抑制环流。该方法不需要增加额外的硬件,具有动态响应快、环流抑制效果好等优点。仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

双级矩阵变换器的SPWM控制策略及无功功率控制研究

为消除整流级输出直流脉动电压对三相输出电压的影响,应用正弦脉宽调制技术对双级矩阵变换器的逆变级进行调制,利用开关函数概念推导出调制波的补偿函数。通过研究整流级功率因数的调节作用,提出了动态划分输入电压区间的方法和控制策略。采用该控制策略运用Matlab／Simulink进行仿真,结果表明了该控制策略的正确性和有效性。     

一种五电平逆变器SPWM控制方法的分析与仿真

为了解决逆变系统中主开关管低耐压值与电力系统中高电压直接匹配的矛盾，国外有许多学者提出了五电平逆变技术，并在工业与铁路牵引系统中有所应用。文章分析了五电平逆变器工作原理，提出了适用于五电平逆变器的SPWM控制技术，对其控制规划进行了描述，并对该控制技术进行了频谱分析。     

基于前馈补偿的SPWM矩阵变换器控制策略研究

矩阵变换器是一种AC/AC直接变换器，电网的任何非正常输入将直接恶化其输出电压特性。文中基于SPWM矩阵变换器提出了一种前馈补偿方案。通过检测输入线电压包络，对参考正弦进行预调制，使得正弦脉宽调制输出脉冲在宽度上给予自适应地补偿。文章分析了补偿原理并介绍了实现方法。采用Matlab/Simulink对补偿前后的输出特性进行了仿真对比 。分析和仿真表明该方案可以有效地改善矩阵变换器在非正常条件下的输出特性，验证了方案的有效性和正确性。该方案具有简单易行的优点，既便于硬件实现，又便于数字实现，而且计算量小。     

非正常输入条件下SPWM矩阵变换器的前馈补偿控制

矩阵变换器是一种AC/AC直接变换器,在电网输入非正常时会恶化其输出电压特性.本文基于SPWM矩阵变换器提出了一种前馈补偿方案,通过检测线电压包络,对三角波载波进行预调制,使得正弦脉宽调制输出脉冲在宽度上给予补偿.文章分析了补偿原理并介绍了实现方法,采用Matlab/Simulink对补偿前后的输出特性进行了仿真对比.分析和仿真表明该方案可以有效地改善矩阵变换器在非正常条件下的输出特性,验证了方案的有效性和正确性.该方案具有简单易行的优点,既便于硬件实现,又便于数字实现,而且计算量小.     

SPWM控制的交叉反激变换器设计

设计的SPWM控制的交叉反激变换器,结合了交叉反激变换器的优点与SPWM响应速度快、稳定性高的特性,具有拓扑简单、输出纹波小、稳定性高、关断电压尖峰小等优点。介绍了SPWM波控制交叉反激电路输出互补实现直流正弦半波变换的原理;分析了DSP生成SPWM波的原理和方法;实验验证了设计的合理性不仅提高了电路的整体性能,且没有增加硬件电路设计的负担。     

SPWM逆变器复合控制策略

采用何种控制策略和如何实现控制方法是决定正弦波逆变电源输出波形质量和动态性能的主要因素.在详细分析逆变电源常用控制方法优缺点的基础上,提出了一种基于对角递归神经网络在线辨识自学习整定PID控制和重复调节相结合的新型复合控制策略,并在一台以DSP为核心控制器件的逆变电源装置上进行了实验论证.实验结果表明,该方法能同时实现正弦波逆变器的高精度稳态输出波形和快速动态响应性能,适用于感应电源、UPS不间断电源等需要高性能输出电压波形的场合.     

单元级联型变频器SPWM控制算法研究及实现

简单介绍了级联型多电平变频器的拓扑结构及其级联输出.详细研究并分析了单元串联多电平变频器的多载波式控制算法.应用Madab软件对11电平的单元级联型系统进行了建模和算法仿真.仿真结果表明,采用载波移相方法,级联式多电平变频器具有优越的控制性能,输出电压波形非常接近正弦波,电压变化率小,输出电压和电流的谐波含量小、共模电压小等.采用基于DSP和FPGA产生30路SPWM控制信号,试验输出电压波形进一步证明了仿真结果的正确性.