逆变桥无死区控制技术的研究与设计.docx

资料分类:工业大学 上传会员:狂奔的小猪 更新时间:2021-11-10
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摘要:电力电子技术在实际应用中,伴随着不同脉宽调制技术的使用,一些难题也急需处理。桥式逆变器中,因为逆变器电路使用的功率开关元件不能瞬间导通或关断,为了避免同一桥臂的不同开关器产生上下直通事故,必须在一个开关管开通、另一个开关管关断之间设置一小段死区时间。时间不长的死区时间,若应用在开关频率很高的场合,也会使电路系统输出电压电流曲线产生大幅度畸变,降低直流电压利用率,最终足以对系统的性能构成威胁,从而导致系统不稳定运行。因此修复死区效应对电路带来的影响,有着实际的工业应用价值。

本文首先简单介绍PWM逆变器的工作原理,阐述了加入死区时间会对输出波形带来的影响。从死区时间设置的原理出发,把一种改进后的无死区控制技术加入到了逆变电路中。该方法将用两个开关单元等效成逆变器的桥臂,依据电流的流向决定开关单元的动作,这样就不必设置死区时间。电流的流向被桥臂反并联二极管检测,这样的判断方法无需使用电流传感器或电阻采样,降低了使用成本。

最后对设计的电路进行仿真,实验结果表明,采用无死区控制方案电路后,逆变器输出波形得到改良,电流畸变率大幅降低。开关器件的驱动信号半周期调制,半周期关断,开关损耗显著降低,有很好的使用价值。

 

关键词:逆变器;死区效应;死区补偿;无死区控制

 

目录

摘要

Abstract

第一章 绪  论-1

1.1引言-1

1.1.1 电力电子器件的新进展-1

1.1.2 逆变技术的发展历程及其发展方向-2

1.1.3 逆变的目的和优越性-3

1.2逆变器的类型及工作原理-3

1.2.1 逆变器的类型-3

1.2.2 逆变电路的基本工作原理-5

1.3逆变器死区补偿研究现状-6

1.4论文的主要研究内容-7

第二章 死区效应分析及常用补偿手段-8

2.1脉宽调制技术(PWM)论述-8

2.1.1 PWM简介-8

2.1.2 PWM逆变器死区简介-9

2.2死区效应分析-10

2.2.1死区效应分析-10

2.2.2 电流过零钳位现象-13

2.3传统死区补偿方法的介绍-13

2.3.1 脉冲宽度直接调整法-13

2.3.2电流反馈补偿法-14

2.3.3.电压反馈补偿法-14

2.4本章小结-15

第三章 改进型无死区控制电路-16

3.1死区消除可行性分析-16

3.2逆变器无死区控制设计原理-17

3.2.1负载电流方向检测电路-18

3.2.2 控制逻辑电路-19

3.2.3 过零点优化-20

3.3本章小结-22

第四章 基于单相逆变器的死区补偿方法实验验证-23

4.1仿真模型搭建与分析-23

4.1.1加入死区时间电路仿真-23

4.1.2无死区控制电路仿真-24

4.2仿真结果与分析-29

4.3本章小结-34

第五章 结论与展望-35

5.1结论-35

5.2展望-35

参考文献-36

致谢-38

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