一种改善的UPWM在变频逆变器中的应用

2、3全桥逆变器工作状态分析

　　在一个开关周期中，改善的UPWM控制方式下，全桥逆变器有4个工作状态,如图4。
图5给出了不同工作状态下的等效电路。在分析之前作如下假设：1)所有开关管均为理想器件；2)电感、电容均为理想元件。

　　（1）工作状态0

时刻前[图5（a）]，输出电压

和电感电流

方向相反。此时虽然S2、S3导通，但由于电流方向与输出电压方向反相而致使S2、S3没有流过电流，从而此时功率管虽然开通，但是却起不到调制的作用，而是通过D2、D3续流。

　　（2）工作状态1

从

时刻开始输出电压

和电感电流

方向变得相同。此时S1、S4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S1常通，而S4以正弦规律通断。从而实现SPWM调制。

　　（3）工作状态2

时刻开始输出电压

和电感电流

方向变得相反。此时虽然S1、S4导通，但由于电流方向的变化而致使S1、S4没有流过电流，从而此时功率管虽然和工作状态一样，但是却起不到调制的作用，而是通过D1、D4续流。

　　（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。

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