第八章 組合變流電路

1、第八章第八章 組合變流技術(shù)組合變流技術(shù) 本章所要講述的內(nèi)容本章所要講述的內(nèi)容1)1)基本概念基本概念2)2)逆變器基本工作原理逆變器基本工作原理3)3)換流方式換流方式4)4)電壓型逆變電路電壓型逆變電路5)5)SPWMSPWM控制技術(shù)控制技術(shù) 本章重點本章重點 基本概念、換流方式、單相全橋電壓型無源基本概念、換流方式、單相全橋電壓型無源逆變電路、三相電壓型逆變電路（逆變電路、三相電壓型逆變電路（180180o o導(dǎo)電方式）導(dǎo)電方式）工作原理與波形分析工作原理與波形分析 第第2頁頁n逆變的概念逆變的概念 逆變逆變與整流相對應(yīng)，將直流電變成交流電。與整流相對應(yīng)，將直流電變成交流電。 交流側(cè)接電網(wǎng)

2、，為交流側(cè)接電網(wǎng)，為有源逆變有源逆變。 交流側(cè)接負載，為交流側(cè)接負載，為無源逆變無源逆變。 逆變與變頻逆變與變頻 變頻電路變頻電路：分為：分為交交變頻交交變頻和和交直交變頻交直交變頻兩種。兩種。 交直交變頻由交直變換（整流）和直交變換兩部分交直交變頻由交直變換（整流）和直交變換兩部分組成，后一部分就是組成，后一部分就是逆變逆變。n主要應(yīng)用主要應(yīng)用n各種直流電源，如蓄電池、干電池、太陽能電池向各種直流電源，如蓄電池、干電池、太陽能電池向交流負載供電等。交流負載供電等。n交流電機調(diào)速用變頻器、不間斷電源、感應(yīng)加熱電交流電機調(diào)速用變頻器、不間斷電源、感應(yīng)加熱電源等電力電子裝置的核心部分都是逆變電路源

3、等電力電子裝置的核心部分都是逆變電路。4.1 基本概念基本概念第第3頁頁 變頻器變頻器從廣義角度講變頻器是一種變頻裝置或稱從廣義角度講變頻器是一種變頻裝置或稱變頻電源變頻電源，它，它能根據(jù)實際需要將輸入的交流電或直流電變換成頻率固能根據(jù)實際需要將輸入的交流電或直流電變換成頻率固定或頻率可調(diào)的交流電輸出給負載。定或頻率可調(diào)的交流電輸出給負載。最早的變頻裝置是旋轉(zhuǎn)變流機組最早的變頻裝置是旋轉(zhuǎn)變流機組(電動機發(fā)電機電動機發(fā)電機)，其，其缺點是設(shè)備體積龐大，機組旋轉(zhuǎn)而噪聲大。隨著電力電缺點是設(shè)備體積龐大，機組旋轉(zhuǎn)而噪聲大。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在則由基于電力電子技術(shù)的靜止變頻子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在則由

4、基于電力電子技術(shù)的靜止變頻裝置所取代。如中頻電源、步進電動機和無刷直流電動裝置所取代。如中頻電源、步進電動機和無刷直流電動機的驅(qū)動電源、電動汽車電動機的驅(qū)動電源等。機的驅(qū)動電源、電動汽車電動機的驅(qū)動電源等。從狹義角度講，變頻器主要指滿足交流電動機調(diào)速要求從狹義角度講，變頻器主要指滿足交流電動機調(diào)速要求的變頻驅(qū)動電源（或稱交流調(diào)速控制設(shè)備）。的變頻驅(qū)動電源（或稱交流調(diào)速控制設(shè)備）。 4.1 基本概念基本概念第第4頁頁 交直交變頻器（間接變頻器）交直交變頻器（間接變頻器）圖圖4.1( P102，圖，圖4.1)逆變逆變4.1 基本概念基本概念第第5頁頁 交交變頻器（直接變頻器）交交變頻器（直接變頻器

5、） 電壓源型變頻器電壓源型變頻器（直流側(cè)是直流側(cè)是電壓源）電壓源） 電流源型變頻器電流源型變頻器（直流側(cè)是直流側(cè)是電流源）電流源）可 控整 流逆 變ACDC50HzAC可 控整 流逆 變AC50HzDCAC圖圖4.2（圖（圖2 P102，圖，圖4.1）4.1 基本概念基本概念交交變頻交交變頻第第6頁頁4.2 逆變器基本工作原理逆變器基本工作原理 逆變電路最基本的逆變電路最基本的工作原理工作原理 改變改變兩組開關(guān)切換頻率，兩組開關(guān)切換頻率，可改變輸出交流電頻可改變輸出交流電頻率。改變輸入直流電率。改變輸入直流電平的大小可改變交流平的大小可改變交流電的幅值。電的幅值。 a)b)tuoiot1t2

6、圖圖4.3 逆變電路及其工作波形逆變電路及其工作波形（p103圖圖4.2）負載負載第第7頁頁4.3 換流方式換流方式開通：適當?shù)拈T極驅(qū)動信號就可使器件開通。開通：適當?shù)拈T極驅(qū)動信號就可使器件開通。關(guān)斷：關(guān)斷：v全控型器件可通過門極關(guān)斷。全控型器件可通過門極關(guān)斷。v半控型器件晶閘管，必須利用外部條件才能關(guān)半控型器件晶閘管，必須利用外部條件才能關(guān)斷。一般在晶閘管電流過零后施加一定時間反壓，斷。一般在晶閘管電流過零后施加一定時間反壓，才能關(guān)斷。才能關(guān)斷。研究換流方式主要是研究如何使器件關(guān)斷。研究換流方式主要是研究如何使器件關(guān)斷。換流換流電流從一個支路向另一個支路轉(zhuǎn)移的過程，電流從一個支路向另一個支路

7、轉(zhuǎn)移的過程，也稱為也稱為換相換相。第第8頁頁4.3 換流方式換流方式總共有四種換流方式總共有四種換流方式1. 器件換流器件換流 第第9頁頁4.3 換流方式換流方式 器件換流（器件換流（Device CommutationDevice Commutation）利用全控型器件的自關(guān)利用全控型器件的自關(guān)斷能力進行換流。在采用斷能力進行換流。在采用IGBT 、電力、電力MOSFET 、GTO 、GTR等全控型器件的電路中的換流方式是器件換流。等全控型器件的電路中的換流方式是器件換流。 電網(wǎng)換流（電網(wǎng)換流（Line CommutationLine Commutation）電網(wǎng)提供換流電壓的換流電網(wǎng)提供換

8、流電壓的換流方式。將負的電網(wǎng)電壓施加在欲關(guān)斷的晶閘管上即可使其關(guān)方式。將負的電網(wǎng)電壓施加在欲關(guān)斷的晶閘管上即可使其關(guān)斷。不需要器件具有門極可關(guān)斷能力，但不適用于沒有交流斷。不需要器件具有門極可關(guān)斷能力，但不適用于沒有交流電網(wǎng)的無源逆變電路。電網(wǎng)的無源逆變電路。 負載換流（負載換流（Load CommutationLoad Commutation）由負載提供換流電壓的換由負載提供換流電壓的換流方式。負載電流的相位超前于負載電壓的場合，都可實現(xiàn)流方式。負載電流的相位超前于負載電壓的場合，都可實現(xiàn)負載換流，即電容性負載都可實現(xiàn)負載換流。負載換流，即電容性負載都可實現(xiàn)負載換流。 強迫換流（強迫換流（F

9、orced CommutationForced Commutation）設(shè)置附加的換流電路，設(shè)置附加的換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強迫施加反壓或反電流的換流方式稱為給欲關(guān)斷的晶閘管強迫施加反壓或反電流的換流方式稱為強強迫換流迫換流。 通常利用附加電容上所儲存的能量來實現(xiàn)，因此也通常利用附加電容上所儲存的能量來實現(xiàn)，因此也稱為稱為電容換流電容換流。第第10頁頁電壓型逆變電路的特電壓型逆變電路的特點點 (1) (1)直流側(cè)為電壓源直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容，直流側(cè)或并聯(lián)大電容，直流側(cè)電壓基本電壓基本無脈動無脈動。 (2)(2)輸出電壓為矩形輸出電壓為矩形波，輸出電流因負載阻波，輸出電流因負載阻抗不同

10、而不同?？共煌煌?。 4.4 電壓型逆變電路電壓型逆變電路圖圖4.7 單相全橋電路（單相全橋電路（P105，圖，圖4.6）(3)(3)阻感負載時需提供無功功率。為了給交流側(cè)向阻感負載時需提供無功功率。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂并直流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管。聯(lián)反饋二極管。第第11頁頁4.4.1 單相電壓型逆變電路單相電壓型逆變電路全橋逆變電路全橋逆變電路 共四個橋臂，可看成兩個共四個橋臂，可看成兩個半橋電路組合而成。半橋電路組合而成。 兩對橋臂交替導(dǎo)通兩對橋臂交替導(dǎo)通180180。 輸出電壓和電流波形與半輸出電壓和電流波形與半橋電路形狀相

11、同，幅值高橋電路形狀相同，幅值高出一倍。出一倍。 改變輸出交流電壓的有效改變輸出交流電壓的有效值只能通過改變直流電壓值只能通過改變直流電壓Ud來實現(xiàn)。來實現(xiàn)。b)a)圖圖4.8 單相全橋逆變電路的移相調(diào)壓方式（單相全橋逆變電路的移相調(diào)壓方式（P107，圖，圖4.8）第第12頁頁 阻感負載時，可采用移相阻感負載時，可采用移相的方式來調(diào)節(jié)輸出電壓的方式來調(diào)節(jié)輸出電壓移相調(diào)壓移相調(diào)壓。 V3的的柵柵極信號比極信號比V1 1落后落后q q （0 q q 180 ）。）。V3、V4的柵極信號分別比的柵極信號分別比V2、V1的超前的超前180180o o- -q q。輸出電輸出電壓是正負各為壓是正負各為q

12、 q的脈沖。的脈沖。 改變改變q q就可調(diào)節(jié)輸出電壓。就可調(diào)節(jié)輸出電壓。4.4.1 單相電壓型逆變電路單相電壓型逆變電路tOtOtOtOtOq qb)uG1uG2uG3uG4uoiot1t2t3iouo第第13頁頁4.4.2 三相電壓型逆變電路三相電壓型逆變電路圖圖4.10（P108，圖，圖4.10） 三個單相逆變電路可組合成一個三相逆變電路三個單相逆變電路可組合成一個三相逆變電路 應(yīng)用最廣的是三相橋式逆變電路應(yīng)用最廣的是三相橋式逆變電路第第14頁頁基本工作方式基本工作方式180180導(dǎo)電方式導(dǎo)電方式 每個橋臂導(dǎo)電每個橋臂導(dǎo)電180180，同一相上下兩臂交替導(dǎo)同一相上下兩臂交替導(dǎo)電，各相開始導(dǎo)

13、電的角電，各相開始導(dǎo)電的角度相差度相差120 120 。 任一瞬間有三個橋臂同任一瞬間有三個橋臂同時導(dǎo)通。時導(dǎo)通。 每次換流都是在同一相每次換流都是在同一相上下兩臂之間進行，也上下兩臂之間進行，也稱為稱為縱向換流縱向換流。4.4.2 三相電壓型逆變電路三相電壓型逆變電路圖圖4.10（P108，圖，圖4.10）第第15頁頁4.4.2 三相電壓型逆變電路三相電壓型逆變電路圖圖4.11電壓型三相橋式逆變電電壓型三相橋式逆變電路的工作波形路的工作波形(p109, 圖圖4.11)第第16頁頁PWMPWM (Pulse Width Modulation)(Pulse Width Modulation)控制

14、就是控制就是脈寬調(diào)制脈寬調(diào)制技術(shù)技術(shù)：即通過對一系列脈沖的寬度進行調(diào)制，來等：即通過對一系列脈沖的寬度進行調(diào)制，來等效地獲得所需要的波形（含形狀和幅值效地獲得所需要的波形（含形狀和幅值) )。PWMPWM技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用最為廣泛，技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用最為廣泛，目前應(yīng)用的目前應(yīng)用的逆變電路絕大部分都是逆變電路絕大部分都是PWM PWM 型逆變電路型逆變電路。PWMPWM控制技控制技術(shù)正是有賴于在術(shù)正是有賴于在逆變電路逆變電路中的成功應(yīng)用，才確定了中的成功應(yīng)用，才確定了它在電力電子技術(shù)中的重要地位。它在電力電子技術(shù)中的重要地位。4.5 SPWM控制技術(shù)（控制技術(shù)（P118）第第17頁頁4.

15、5.1 PWM控制的基本原理控制的基本原理 理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)采樣控制理論（面積等效原理）采樣控制理論（面積等效原理）沖量（面積）沖量（面積）相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其節(jié)上時，其效果基本相同效果基本相同。沖量沖量窄脈沖的面積窄脈沖的面積效果基本相同效果基本相同環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同圖圖4.12 4.12 形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖(p119, (p119, 圖圖4.24)4.24)d)d)單位脈沖函數(shù)單位脈沖函數(shù)f (t)d (t)tOa)a)矩形脈沖矩形脈沖b)b)三角形

16、脈沖三角形脈沖c)c)正弦半波脈沖正弦半波脈沖tOtOtOf (t)f (t)f (t)e e）輸出波形）輸出波形第第18頁頁4.5.1 PWM控制的基本原理控制的基本原理 用一系列等幅不等寬的脈沖來代替用一系列等幅不等寬的脈沖來代替一個正弦半波。一個正弦半波。 根據(jù)根據(jù)面積等效原理面積等效原理，PWMPWM波形和正波形和正弦半波是等效的。像這種脈沖的寬弦半波是等效的。像這種脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的的PWMPWM波形，也稱波形，也稱SPWMSPWM（Sinusoidal PWMSinusoidal PWM）波形）波形。 要改變等效輸出正弦波的幅值時

17、，要改變等效輸出正弦波的幅值時，只要按照同一比例系數(shù)改變上述各只要按照同一比例系數(shù)改變上述各脈沖的寬度即可。脈沖的寬度即可。 PWMPWM逆變電路也可分為電壓型和電逆變電路也可分為電壓型和電流型兩種，目前實際應(yīng)用的流型兩種，目前實際應(yīng)用的PWMPWM逆逆變電路幾乎都是變電路幾乎都是電壓型電壓型電路。電路。 圖圖4.13（P119，圖，圖4.25)第第19頁頁4.5.2 SPWM逆變電路及控制方法逆變電路及控制方法產(chǎn)生產(chǎn)生SPWMSPWM波形的常用方法波形的常用方法計算法、調(diào)制法和跟蹤計算法、調(diào)制法和跟蹤控制法控制法 調(diào)制法調(diào)制法: :結(jié)合結(jié)合IGBTIGBT單相橋式電壓型逆變電路進行說明單相橋

18、式電壓型逆變電路進行說明, ,把希望輸出的波形作為調(diào)制信號，把接受調(diào)制的信號把希望輸出的波形作為調(diào)制信號，把接受調(diào)制的信號作為載波。作為載波。 工作時工作時V V1 1和和V V2 2通斷互通斷互補，補，V V3 3和和V V4 4通斷也互通斷也互補。補。 以以u uo o正半周為例，正半周為例，V V1 1通，通，V V2 2斷，斷，V V3 3和和V V4 4交交替通斷。替通斷。圖圖4.14 單相橋式單相橋式PWM逆變電路（逆變電路（p120, 圖圖4.26）第第20頁頁 負載電流比電壓滯后，負載電流比電壓滯后，在電壓正半周，電流在電壓正半周，電流有一段區(qū)間為正，一有一段區(qū)間為正，一段區(qū)間

19、為負。段區(qū)間為負。 負載電流為正的區(qū)間，負載電流為正的區(qū)間，V V1 1和和V V4 4導(dǎo)通時，導(dǎo)通時，u uo o等等于于U Ud d 。V V4 4關(guān)斷時，負載電流通過關(guān)斷時，負載電流通過V V1 1和和VDVD3 3續(xù)流，續(xù)流，u uo o=0=0負載電流為負的區(qū)間，負載電流為負的區(qū)間，V V1 1和和V V4 4仍導(dǎo)通，仍導(dǎo)通，io為負，實為負，實際上際上io從從VDVD1 1和和VDVD4 4流過，仍有流過，仍有uo=Ud 。4.5.2 SPWM逆變電路及控制方法逆變電路及控制方法第第21頁頁4.5.2 SPWM逆變電路及控制方法逆變電路及控制方法 V V4 4關(guān)斷關(guān)斷V V3 3開

20、通后，開通后，io從從V V3 3和和VDVD1 1續(xù)流，續(xù)流，u uo o=0=0。uo總可得到總可得到Ud和零兩種電平。和零兩種電平。uo負半周，讓負半周，讓V V2 2保持通，保持通，V V1 1保持斷，保持斷，V V3 3和和V V4 4交替通交替通斷，斷，uo可得可得-Ud和零兩種電平。和零兩種電平。第第22頁頁 調(diào)制信號調(diào)制信號u ur r為正弦波，載波為正弦波，載波u uc c在在u ur r的正半周為的正半周為正極性的三角波，在正極性的三角波，在u ur r的負半周為負極性的三的負半周為負極性的三角波。在角波。在u ur r和和u uc c的交點時刻控制的交點時刻控制IGBTI

21、GBT的通斷。的通斷。4.5.2 SPWM逆變電路及控制方法逆變電路及控制方法urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud表示表示u uo o的基波分量的基波分量圖圖4.15 單極性單極性PWM控制方式波形（控制方式波形（p121, 圖圖4.27）單極性單極性PWM控制方式控制方式第第23頁頁 在在u ur r的正半周，的正半周，V V1 1保持通態(tài)，保持通態(tài)，V V2 2保持斷態(tài)，當保持斷態(tài)，當u ur ru uc c時，使時，使V4V4導(dǎo)通，導(dǎo)通，V V3 3關(guān)斷，關(guān)斷，u uo o= =U Ud d；當；當u ur ru uc c時，使時，使V V4 4關(guān)斷，關(guān)斷，V3V3導(dǎo)通，導(dǎo)通，

22、u uo o=0=0。urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud表示表示u uo o的基波分量的基波分量4.5.2 SPWM逆變電路及控制方法逆變電路及控制方法第第24頁頁 在在u ur r的負半周，的負半周，V V1 1保持斷態(tài)，保持斷態(tài)，V V2 2保持通態(tài)，當保持通態(tài)，當u ur ru uc c時，時，使使V V3 3導(dǎo)通，導(dǎo)通，V V4 4關(guān)斷，關(guān)斷，u uo o- -U Ud d；當；當u ur ru uc c時，使時，使V V3 3關(guān)斷，關(guān)斷，V V4 4導(dǎo)通，導(dǎo)通，u uo o=0=0。這樣，就得到了。這樣，就得到了SPWMSPWM波形波形u uo o。4.5.2 SPWM逆

23、變電路及控制方法逆變電路及控制方法urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud表示表示u uo o的基波分量的基波分量第第25頁頁雙極性雙極性PWM控制方式控制方式4.5.2 SPWM逆變電路及控制方法逆變電路及控制方法圖圖4.16 雙極性雙極性PWM控制方式波形（控制方式波形（p121, 圖圖4.27）urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud在在ur的半個周期內(nèi)，三角波載波有正有負，所得的半個周期內(nèi)，三角波載波有正有負，所得PWMPWM波也有正有負，其幅值只有波也有正有負，其幅值只有U Ud d兩種電平。兩種電平。第第26頁頁同樣在調(diào)制信號同樣在調(diào)制信號ur和載波信號和載波信號uc的

24、交點時刻控制器的交點時刻控制器件的通斷。件的通斷。ur正負半周，對各開關(guān)器件的控制規(guī)律相同。正負半周，對各開關(guān)器件的控制規(guī)律相同。urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud4.5.2 SPWM逆變電路及控制方法逆變電路及控制方法第第27頁頁4.5.2 SPWM逆變電路及控制方法逆變電路及控制方法urucuOwtOwtuouofuoUd-Udv當當u ur r u uc c時時，給，給V V1 1和和V V4 4導(dǎo)通信號，給導(dǎo)通信號，給V V2 2和和V V3 3關(guān)斷信號。關(guān)斷信號。v如如i io o00，V V1 1和和V V4 4通，如通，如i io o00，VDVD1 1和和VDVD4

25、 4通，通，u uo o= =U Ud d 。v當當u ur r u uc c時時，給，給V V2 2和和V V3 3導(dǎo)通信號，給導(dǎo)通信號，給V V1 1和和V V4 4關(guān)斷信號。關(guān)斷信號。v如如i io o000，VDVD2 2和和VDVD3 3通，通，u uo o=-=-U Ud d 。第第28頁頁三相三相SPWM逆變電路和逆變電路和PWM控制方式控制方式4.5.2 SPWM逆變電路及控制方法逆變電路及控制方法圖圖4.17 三相橋式三相橋式PWM型逆變電路（型逆變電路（p121，圖，圖4.28） 三相的三相的PWMPWM控制公控制公用三角波載波用三角波載波u uc c 三相的調(diào)制信號三相的

26、調(diào)制信號u urUrU、u urVrV和和u urWrW依次相差依次相差120120第第29頁頁ucurUurVurWuuUNuVNuWNuUNuUVUd- UdO?tOOOOO?t?t?t?t?t2Ud?2Ud2Ud?2Ud2Ud3Ud32 Ud圖圖4.19 三相橋式三相橋式PWM型逆變電路型逆變電路 圖圖4.18 三相橋式三相橋式PWM逆變電路波形逆變電路波形 以以U U相為例分析相為例分析控制規(guī)律控制規(guī)律： 當當u urUrUuuc c時，給時，給V V1 1導(dǎo)通信號，給導(dǎo)通信號，給V V4 4關(guān)斷信號，關(guān)斷信號，u uUNUN=U=Ud d/2/2。 當當u urUrUuuc c時，給

27、時，給V V4 4導(dǎo)通信號，給導(dǎo)通信號，給V V1 1關(guān)斷信號，關(guān)斷信號，u uUNUN=-U=-Ud d/2/2。 當給當給V V1 1(V(V4 4) )加導(dǎo)通信號時，可能加導(dǎo)通信號時，可能是是V V1 1(V(V4 4) )導(dǎo)通，也可能是導(dǎo)通，也可能是VDVD1 1(VD(VD4 4) )導(dǎo)通。導(dǎo)通。 u uUNUN、u uVNVN和和u uWNWN的的PWMPWM波形只波形只有有U Ud d/2/2兩種電平。兩種電平。 u uUVUV波形可由波形可由u uUNUN-u-uVNVN得出，當?shù)贸?，? 1和和6 6通時，通時，u uUVUV=U=Ud d，當，當3 3和和4 4通時，通時，

28、u uUVUV= =U Ud d，當，當1 1和和3 3或或4 4和和6 6通時，通時，u uUVUV=0=0。4.5.2 SPWM逆變電路及控制方法逆變電路及控制方法第第30頁頁 輸出線電壓輸出線電壓PWMPWM波由波由U Ud d和和0 0三種三種電平構(gòu)成電平構(gòu)成 負載相電壓負載相電壓PWMPWM波由波由( (2/3)2/3)U Ud d、( (1/3)1/3)U Ud d和和0 0共共5 5種電平組成。種電平組成。 防直通的死區(qū)時間防直通的死區(qū)時間v 同一相上下兩臂的驅(qū)動信號互補，同一相上下兩臂的驅(qū)動信號互補，為防止上下臂直通而造成短路，留為防止上下臂直通而造成短路，留一小段上下臂都施加

29、關(guān)斷信號的死一小段上下臂都施加關(guān)斷信號的死區(qū)時間。區(qū)時間。v 死區(qū)時間的長短主要由開關(guān)器件的死區(qū)時間的長短主要由開關(guān)器件的關(guān)斷時間決定。關(guān)斷時間決定。v 死區(qū)時間會給輸出的死區(qū)時間會給輸出的PWMPWM波帶來波帶來影響，使其稍稍偏離正弦波。影響，使其稍稍偏離正弦波。ucurUurVurWuuUNuVNuWNuUNuUVUd- UdO?tOOOOO?t?t?t?t?t2Ud?2Ud2Ud?2Ud2Ud3Ud32 Ud圖圖4.19 三相橋式三相橋式PWM型逆變電路型逆變電路 圖圖4.18三相橋式三相橋式PWM逆變電路波形逆變電路波形 4.5.2 SPWM逆變電路及控制方法逆變電路及控制方法第第31

30、頁頁4.5.3 SPWM調(diào)制方式及實現(xiàn)方法調(diào)制方式及實現(xiàn)方法 根據(jù)載波和信號波是否同步及載波比的變化情況，根據(jù)載波和信號波是否同步及載波比的變化情況，PWMPWM調(diào)制方式分為調(diào)制方式分為異步調(diào)制異步調(diào)制和和同步調(diào)制同步調(diào)制。 通常保持通常保持fc固定不變，當固定不變，當fr變化時，載波比變化時，載波比N是變化的。是變化的。 在信號波的半周期內(nèi)，在信號波的半周期內(nèi)，PWM波的脈沖個數(shù)不固定，相波的脈沖個數(shù)不固定，相位也不固定，正負半周期的脈沖不對稱，半周期內(nèi)前后位也不固定，正負半周期的脈沖不對稱，半周期內(nèi)前后1/4周期的脈沖也不對稱。周期的脈沖也不對稱。載波比載波比載波頻率載波頻率fc與調(diào)制信號

31、頻率與調(diào)制信號頻率fr之比，之比，N= fc / fr1） 異步調(diào)制異步調(diào)制載波信號和調(diào)制信號不同步的調(diào)制方式載波信號和調(diào)制信號不同步的調(diào)制方式第第32頁頁 當當fr較低時，較低時，N較大，一周期內(nèi)脈沖數(shù)較多，脈沖不較大，一周期內(nèi)脈沖數(shù)較多，脈沖不對稱產(chǎn)生的不利影響都較小。對稱產(chǎn)生的不利影響都較小。 當當fr增高時，增高時，N減小，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)減少，減小，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)減少，PWM脈沖不對稱的影響就變大。這使得脈沖不對稱的影響就變大。這使得PWM波形和正弦波形和正弦波的差異變大。波的差異變大。 在采用異步調(diào)制方式時，希望采用較高的載波頻率，在采用異步調(diào)制方式時，希望采用較高的載波頻率，使在信號波頻率較高時仍能保持較大的載波比。使在信號波頻率較高時仍能保持較大的載波比。4.5.3 SPWM調(diào)制方式及實現(xiàn)方法調(diào)制方式及實現(xiàn)方法第第33頁頁 基本同步調(diào)制方式，基本同步調(diào)制方式，f fr r變化時變化時N N不變，信號波一周期不變，信號波一周期內(nèi)輸出脈