一种改善的UPWM在变频逆变器中的应用

1、引言

　　SPWM正弦脉宽调制技术是工业领域应用最为广泛的一种变频电源控制方式。这种技术的特点是原理简单，通用性好，控制和调节性能好，是一种比较好的波形改善法。正弦脉宽调制可以分为双极性控制方式(BPWM)和单极性控制方式(UPWM)两种。

　　传统的UPWM控制方式如图1(a)所示，与双极性控制方式相比，其开关频率在“实效上”增加了一倍.同时，由于每次开关输出电压的变化从双极性的 降到 ，其输出电压波形的频谱会有所改善。但由于其功率管均工作在高频状态下，开关损耗较高。本文将在传统UPWM的基础上对UPWM加以改善。使其在满足THD要求的情况下开关损耗更低。并给出了在此种工作方式下制作的样机的实验波形。

2、改善的UPWM方式下全桥逆变器的基本原理

2、1全桥逆变器的电路拓扑结构

　　本项目包括前级电路和后级电路，其中前级电路包括PFC+BUCK来实现输出电压幅值的调节，本文着重介绍后级电路。图2给出了全桥逆变器的电路拓扑结构。图中开关管S1-S4(包括其寄生二极管D1-D4)是桥式电路的四个臂，它们由电力电子器件及辅助电路组成。

图2　 全桥逆变器的电路拓扑结构图

2、2改善的UPWM控制方式

　　改善的UPWM控制方式如图3所示，其S1和S3采用PWM调制而S2和S4采用SPWM调制。S4调制的时候S1长通，而S2调制的时候S3长通。同时保证同一桥臂上的两开关管不直通，即同一桥臂上的两开关管在大趋势上是互补的。而在传统的UPWM控制方式中，S1、S2、S3和S4长通。同时保证同一桥臂上的两开关管不直通，即同一桥臂上的两开关管在大趋势上是互补的。而在传统的UPWM控制方式中，S1、S2、S3和S4均采用SPWM调制。

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