电力电子技术赵莉华舒歆梅CH5无源逆变电路.ppt

2） 同步调制 基本同步调制方式，fr变化时N不变，信号波一周期内输出脉冲数固定。 三相电路中公用一个三角波载波，且取N为3的整数倍，使三相输出对称。 为使一相的PWM波正负半周镜对称，N应取奇数。 fr很低时，fc也很低，由调制带来的谐波不易滤除。 fr很高时，fc会过高，使开关器件难以承受。 调制法 把希望输出的波形作为指令信号，把实际波形作为反馈信号，通过两者的瞬时值比较来决定逆变电路各开关器件的通断，使实际的输出跟踪指令信号变化。 常用的有滞环比较方式和三角波比较方式。 闭环控制，响应快，精度高。 跟踪法 单相半桥电压型逆变电路 5.4.3 单相SPWM逆变电路 可采用控制方法：计算法、调制法、跟踪法。 滞环比较法在电流跟踪控制中用得最为广泛。 单相半桥电压型逆变电路 5.4.3 单相SPWM逆变电路 两个参数对跟踪性能的影响较大。一是滞环的环宽ΔI。当环宽过宽，则开关频率低，跟踪误差大；环宽过窄时，跟踪误差小，但开关频率过高，开关损耗增大。另一个参数是电抗器L的大小，L大时，i的变化率小，跟踪慢；L小时，i的变化率大，开关频率过高。 单相半桥电压型逆变电路 5.4.3 单相SPWM逆变电路 影响跟踪性能的参数：滞环的环宽ΔI，电抗器L的大小。 当环宽过宽，则开关频率低，跟踪误差大；环宽过窄时，跟踪误差小，但开关频率过高，开关损耗增大。L大时，i的变化率小，跟踪慢；L小时，i的变化率大，开关频率过高。 单相半桥电压型逆变电路 5.4.3 单相SPWM逆变电路 控制特点：可跟踪任意波形，硬件电路简单，实时控制，电流响应快，但和计算法及调制法相比，开关频率不固定，输出滤波较困难。 单相全桥SPWM逆变电路 5.4.3 单相SPWM逆变电路 控制方式：调制法。 调制信号：正弦波。 载波信号：三角波。 调制方式：单极性调制，双极性调制。 单相全桥SPWM逆变电路 5.4.3 单相SPWM逆变电路 单极性调制 载波（三角波）在调制波半个周期内只在一个方向变化，所得到的PWM波形也只在一个方向变化，这种控制方式称为单极性PWM控制方式。 单相全桥SPWM逆变电路 5.4.3 单相SPWM逆变电路 单极性调制的控制 逆变器同一桥臂的上部开关器件和下部开关器件在调制波（输出电压基波）的半周期内仅有一个器件多次开通和关断，另一个一直处于导通状态。 5.4.3 单相SPWM逆变电路 单极性调制 ug正半周，VT1保持通，VT2保持断。 当uguc时使VT4通，VT3断，uo=Ud 。 当uguc时使VT4断，VT3通，uo=0 。 ur负半周，请同学们自己分析。 在ug和uc的交点时刻控制IGBT的通断。 5.4.3 单相SPWM逆变电路 双极性调制 载波（三角波）在调制波半个周期内是在正负两个方向变化，所得到的PWM波形也在正负两个方向变化。 同一桥臂上下两个开关器件的驱动信号互补，在调制波的半个周期内，相对桥臂的两个开关同时多次导通和关断。 在ug的半个周期内，三角波载波有正有负，所得PWM波也有正有负，其幅值只有±Ud两种电平。 同样在调制信号ug和载波信号uc的交点时刻控制器件的通断。 ug正负半周，对各开关器件的控制规律相同。 在ug和uc的交点时刻控制IGBT的通断。 5.4.3 单相SPWM逆变电路 双极性调制 当ug uc时，给VT1和VT4导通信号，给VT2和VT3关断信号。 如io0，VT1和VT4通，如io0，VD1和VD4通， uo=Ud 。 当uguc时，给VT和VT3导通信号，给VT1和VT4关断信号。 如io0，VT2和VT3通，如io0，VD2和VD3通，uo=-Ud 。 5.4.3 单相SPWM逆变电路 双极性调制 单相桥式电路既可采取单极性调制，也可采用双极性调制，由于对开关器件通断控制的规律不同，它们的输出波形也有较大的差别。半桥电路只能采用双极性调制。 5.4.3 单相SPWM逆变电路 三相的PWM控制公用三角波载波uc 三相的调制信号ugA、ugB和ugC依次相差120° 5.4.4 三相SPWM逆变电路 电路结构：与三相方波电路相同。 调制法 以A相为例分析： 当ugAuc时，给VT1导通信号，给VT4关断信号，uOO’=Ud/2。 当ugAuc时，给VT4导通信号，给VT1关断信号，uOO’=-Ud/2。 5.4.4 三相SPWM逆变电路 当给VT1(VT4)加导通信号时，可能是VT1(VT4)导通，也可能是VD1(VD4)导通。 uOO’、uAO’和uCO’的PWM波形只有±Ud/2两种电平。 uAB波形可由uAO’-uBO’得出，当1和6通时，uAB=Ud，当3和4通时，uAB=－Ud，当1和3或4和6通时，uAB=0。 5.4