开关死区对SPWM逆变器输出电压波形的影响
(c)死区单边不对称设置时的波形图
率ωs为基准,而应当用载波角频率ωc为基准。这样,研究它的基波与基波谐波、载波与载波谐波及其上下边频的分布情况时,就能很方便地用双重傅立叶级数来表示:2.1死区双边对称设置时uAO′的谐波分析
如图1(b)所示,uAO′相当于二极管不续流时输出电压的波形。载波三角波的方程式为:正弦调制波的方程式为:
对于理想波uAO,二阶SPWM波正脉冲前沿(负脉冲后沿)采样点a为:令x=ωct;y=ωst;,则可得
二阶SPWM波负脉冲前沿(正脉冲后沿)采样点b为:
图2uAO′与uD1.4的向量相加和uAO″、uAO′、uD1.4的向量关系
对于图1(b)中uAO′,在x=ωct的2πk-到2π(k+1)-区间内,可以得到二阶SPWM波的时间函数为:
,k=0,1,2,3…
经分析可以得出:uAO′=sinωst+Jo()cosm·
sin(mNωst)-Jn()[cos(m+n)π-1]
cosmsin[(mN+n)ωst](2)
2.2对死区双边对称设置时uD1.4的谐波分析
图(1)b中误差波uD1.4,其双重傅立叶级数中的(3)
对于载波及载波m次谐波的上下边频:;Bmn=0
2.3死区双边对称设置时uAO″的谐波分析
由图1(b)可知,实际波uAO″等于有死区波uAO′与误差波uD1.4之和。由于死区是双边对称设置,所以uAO′与调制波uS相位相同,电流iA滞后于uAO′一个φ角,而误差波uD1.4又与iA相位相反,因此,uD1.4的相位超前于uAO′180°-φ,如图(2)所示。因此,当以uAO′的相位为基准时可得:
uAO″=uAO′0°+uD1.4180°-φ(5)uAO′与uD1.4的基波幅值uAO(1)′=;
,由图(2)可知:uAO″的基波幅值
UAO(1)″的初相位角
(6)
2.4死区单边不对称设置时uAO″的谐波分析对于图1(c),由于死区是不对称设置,即只在脉冲前沿设有死区△t,故uAO′滞后于调制波us的相位角为。但当以uAO′的相位为基准时,uAO″、uAO′、uD1.4的相位关系与对称设置时相同,故按着与前面相同的方法可以得到:
uAO″=uAO′0°+uD1.4180°-φ(7)
3死区对输出电压波形影响的分析
无死区理想波uAO的双重傅立叶级数方程式,可以用方程式(2)令△t=0得到:当死区双边对称设置时,理想波uAO与实际波uAO″之间的偏差电压udev由图1(b),可知:
udev=uAO0°-uAO″φ′
偏差电压udev的相位与电流iA相同,与误差电压uD1.4相位相反。
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