电源：一种改善的UPWM在变频逆变器中的应用

(4)工作状态3

时刻开始输出电压

和电感电流

方向变得相同。此时S2、S3导通，由于电感的足够大此工作状态是连续的，即电流不换相。在这工作状态下S3常通，而S2以正弦规律通断。从而实现SPWM调制。

在时刻t3，电流方向反相。从而开始另一个周期，其工作情况等同于前面描述的

3、改善的UPWM与其它控制方式的比较

3、1改善的UPWM与BPWM控制方式比较

BPWM控制时，逆变桥的对角功率管(S1/S4、S2/S3)同时开通或同时关断，同一桥臂的开关管处于互补导通，所有功率管均为高频开关。这样每发生一次开关，逆变桥的输出电压

为正输入电压或负输入电压，从而输出电压的半个周期内，

平之间切换，即+1/-1(或-1/+1)切换方式，整个输出电压周期内所得到的是两态输出电压波形。由此可得在相同滤波器下工作于这种方式的输出波形的THD更大，而且功率管管耗更大。

3、2改善的UPWM与传统的UPWM控制方式比较

传统的UPWM控制时，逆变桥输出端得到的是三态输出电压波形，但由于其工作时功率管工作在高频状态下，这样就造成较高的开关损耗。这种控制方式的优势在于电流换相时，桥臂工作于调制状态从而使输出波形得到改善。同时可以通过合理的设置死区来实现开关管的ZVS。但这样将影响输出波形的THD。

4、实验结果与分析

为了验证此逆变器的工作原理，在实验室制作了输入电压150-450VDC，输出电压150-300VAC，频率15-1000Hz的逆变器。

图7(a)是同一桥臂的两个驱动波形，CH1是调制管的驱动波形，CH2是常通管驱动波形，而图7(b)是CH1的放大。从波形可以看出解调时加的滤波电容和功率管的输入电容对波形有一定影响、且米勒效应比较明显。但实验证明这并不影响功率管的正常开通与关断。

5、结论

本文对传统UPWM加以改善，使得功率管的损耗大大降低。同时，较之于BPWM优点也是明显的,使功率管不完全工作于高频状态，故功率管损耗更小。而且改善后的UPWM仍然工作于三态，谐波频谱更好一些。研制的工作频率为100kHz、输出频率15Hz-1000Hz、输出电压为150VAC-300VAC、输出功率为1350VA的逆变器实验样机证明了方案的可行性。

6、参考文献

1. 刘凤君，“正弦波逆变器”，科学出版社，2002

2.李维琴，1KVA逆变器模块的研究与开发，南京航空航天大学硕士学位论文

3.赵小简，SPWM高频脉冲直流环节逆变器的研究，南京航空航天大学硕士学位论文

4.R.S.Lai and K.D.T.Ngo,A PWM Method for Reduction of Switching Loss in An Full-bridge Inverter,IEEE Trans.on PE Vol.10,No,3,1995