死区效应分析
电压型桥式逆变系统的主威廉希尔官方网站 如图1所示,图中 V(i)为功率开关元件,Vd(i)为续流二极管。图2(a)给出了开关死区效应示意图,图2(b)给出了控制死区效应示意图。
如图2(a)所示,当电流大于零时,相对于理想电压波形,开关死区效应产生一系列误差电压脉冲。在 V1器件工作的一个周期内,开关死区效应产生了两个误差电压脉冲,一个是宽度为Ton(开通时间)、幅值为Ud的负脉冲,另一个是宽度为To(ff 关断时间)、幅值为Ud的正脉冲。此时相对于理想电压波形,实际输出电压的正向脉冲宽度增加了Toff-Ton,而实际输出电压的反向脉冲宽度减少了Toff-Ton。同理,当电流小于零时,可以得出相反的结论。
零时,可以得出相反的结论。如图2(b)所示,当电流大于零时,相对于理想电压波形,控制死区效应产生一系列误差电压脉冲。在 V1器件工作的一个周期内,控制死区效应产生了一个是宽度为Td(控制死区时间)、幅值为Ud的负脉。此时相对于理想电压波形,实际输出电压的正向脉冲宽度减少了Td,而实际输出电压的反向脉冲宽度增加了 Td。同理,当电流小于零时,可以得出相反的结论。
一般情况下,Toff-Ton的值很小,而Td较大。因此,与控制死区效应相比开关死区效应的影响非常小,在分析、计算中往往忽略开关死区效应,只考虑控制死区效应。通常所说的死区一般就是指控制死区[10]。
死区对输出电压的影响
尽管死区造成的单个误差电压脉冲不足以影响整个系统的性能,但其累积效应足以使逆变器的输电电压波形发生畸变。在高载波频率的SPWM逆变器中,这种畸变是不容忽视的。为便于对死区效应作定量分析,现假定如下:忽略开关器件的反向存储时间;系统有足够大的载波比;误差电压脉冲呈等间距分布;忽略脉冲重叠现象;逆变器输出电流波形接近正弦。基于上述假设条件就可以采用正负半周误差电压法对其进行分析[11-12]。
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