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討論一下常用PWM算法的直流電壓利用率問題

今天看了一些常用的PWM算法,如下:

按調(diào)制波類型簡單區(qū)分為 SPWM 和 非SPWM,我們主要討論SPWM。

一、單極性和雙極性的理解

  按載波的極性分為 單極性和雙極性,總覺得單極性和雙極性這么分的話會產(chǎn)生歧義,因為按輸出狀態(tài)也可分為 單極性和雙極性(一周期內(nèi)單極性時輸出狀態(tài)為Ud/-Ud和0,雙極性為Ud和-Ud)。舉例說明:單極性倍頻SPWM按載波極性的話應(yīng)該是雙極性的,但按照輸出電壓的狀態(tài)來分的話應(yīng)該是單極性的。

二、直流電壓利用率

  直流電壓利用率是指的輸出線電壓峰值和前端直流電壓的比值。

 三相逆變電路,當調(diào)制深度M=1時,母線電壓利用率各是多少??

       單極性SPWM :

       雙極性SPWM:

   單極性倍頻SPWM:

   SVPWM:

大家討論一下直流電壓利用率到底表達了什么意義?  在電路設(shè)計上它起到了什么作用,譬如當需要輸出線電壓為380V時,三相橋式逆變拓撲,由于雙極性SPWM的電壓利用率為0.866Ud,那么是不是必須增大Ud才能保證輸出線電壓為380V。

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cjw318
LV.7
2
2013-05-29 13:50

直流電壓不就是母線電壓嗎?

這樣的話三相380v時,母線電壓應(yīng)該等于線電壓峰值即530v。

其實三相整流得來的母線電壓,也就是逆變?yōu)槿噍敵鲭妷旱哪妇€電壓。

不理解你的“單極性SPWM:Ud= 532/1.732   = 307v,雙極性SPWM:Ud= 532/0.866   = 614v?

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IGBT2010
LV.8
3
2013-05-29 20:45
學(xué)習(xí)來了??!
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2013-05-30 08:40
@cjw318
直流電壓不就是母線電壓嗎?這樣的話三相380v時,母線電壓應(yīng)該等于線電壓峰值即530v。其實三相整流得來的母線電壓,也就是逆變?yōu)槿噍敵鲭妷旱哪妇€電壓。不理解你的“單極性SPWM:Ud=532/1.732 =307v,雙極性SPWM:Ud=532/0.866  =614v?
直流電壓就是母線電壓,這里討論的是各種控制算法中,母線電壓經(jīng)逆變后輸出的線電壓峰值為多少?
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2013-05-30 08:42
@IGBT2010
學(xué)習(xí)來了??!
大家踴躍討論啊,希望有完全掌握的人分享一下。
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2013-05-30 08:56
@chengweilz
大家踴躍討論啊,希望有完全掌握的人分享一下。

你的理解錯了吧,雙極性的相電壓峰值,也是Ud,只有半橋才是Ud/2(直流電壓的中點抽頭作為輸出交流的參考點)雙極性在開關(guān)器件導(dǎo)通是的最高的電壓依舊是直流的正負最大電壓,而非中心抽頭。

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cjw318
LV.7
7
2013-05-30 08:56
@chengweilz
直流電壓就是母線電壓,這里討論的是各種控制算法中,母線電壓經(jīng)逆變后輸出的線電壓峰值為多少?

母線電壓就是逆變后輸出線電壓的峰值呀,這還用計算?

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cjw318
LV.7
8
2013-05-30 09:20
@重慶醬油仔
你的理解錯了吧,雙極性的相電壓峰值,也是Ud,只有半橋才是Ud/2(直流電壓的中點抽頭作為輸出交流的參考點)雙極性在開關(guān)器件導(dǎo)通是的最高的電壓依舊是直流的正負最大電壓,而非中心抽頭。

所謂輸出單、雙極性都是針對參考公共點而言:

雙極性——輸出對參考公共點,其大小在正、負不斷地變化,就是說大小和方向都在變,例如半橋形式的逆變輸出。特點是需要雙電源,其峰值分別等于正母線或負母線直流電壓;

單極性——一般相對參考公共點有兩個逆變輸出端,但都是大小變化而方向不變,且大小變化的趨勢正好相反,這樣在兩個輸出端就可得到相對的大小和方向都在變的交流電。例如橋式逆變的輸出。特點是單電源即可,其峰值就等于母線直流電壓。

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2013-05-30 11:13
@cjw318
所謂輸出單、雙極性都是針對參考公共點而言:雙極性——輸出對參考公共點,其大小在正、負不斷地變化,就是說大小和方向都在變,例如半橋形式的逆變輸出。特點是需要雙電源,其峰值分別等于正母線或負母線直流電壓;單極性——一般相對參考公共點有兩個逆變輸出端,但都是大小變化而方向不變,且大小變化的趨勢正好相反,這樣在兩個輸出端就可得到相對的大小和方向都在變的交流電。例如橋式逆變的輸出。特點是單電源即可,其峰值就等于母線直流電壓。
學(xué)習(xí)中……
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chengweilz
LV.1
10
2013-06-05 11:15
@cjw318
母線電壓就是逆變后輸出線電壓的峰值呀,這還用計算?

您能把

“舉例說明:如果想輸出線電壓為380V,峰值為380*1.4=532V,則直流Ud在各種控制方法中最小為:。。?!?nbsp;

中的你的答案寫出來嗎?不考慮損耗

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chengweilz
LV.1
11
2013-06-27 10:30
@重慶醬油仔
你的理解錯了吧,雙極性的相電壓峰值,也是Ud,只有半橋才是Ud/2(直流電壓的中點抽頭作為輸出交流的參考點)雙極性在開關(guān)器件導(dǎo)通是的最高的電壓依舊是直流的正負最大電壓,而非中心抽頭。
恩 理解錯了。相電壓峰值都是Ud。但是好些書上都說SPWM的直流電壓利用率低到底指哪些方面呢?
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chengweilz
LV.1
12
2013-06-27 10:36
@chengweilz
恩理解錯了。相電壓峰值都是Ud。但是好些書上都說SPWM的直流電壓利用率低到底指哪些方面呢?

如果Ud=532,三相橋式逆變,去除死區(qū)等消耗:

載波采用雙極性spwm調(diào)制輸出線電壓是多少?

載波采用雙極性svpwm調(diào)制輸出線電壓是多少?

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harmotech
LV.5
13
2013-06-27 12:08
@chengweilz
如果Ud=532,三相橋式逆變,去除死區(qū)等消耗:載波采用雙極性spwm調(diào)制輸出線電壓是多少?載波采用雙極性svpwm調(diào)制輸出線電壓是多少?

 對于單相逆變,理想情況下,調(diào)制度M就等于直流母線電壓利用率,關(guān)于直流母線電壓利用率書本上沒看到明確的定義,通常是這樣理解的,輸出交流電壓的峰值與直線母線電壓值之比,如HT1215為0.97,對于三相逆變,理想情況下,直流母線電壓利用率(R)=0.866×m(調(diào)制度),R越大,THD越小,THD=        (單相雙極性)=   (單相單極性)=  (三相雙極性)

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cjw318
LV.7
14
2013-06-27 19:46
@chengweilz
您能把“舉例說明:如果想輸出線電壓為380V,峰值為380*1.4=532V,則直流Ud在各種控制方法中最小為:。。。” 中的你的答案寫出來嗎?不考慮損耗

我認為,不管你是何種調(diào)制方式,最終輸出的正弦波峰值始終跟隨母線電壓且相等(理想情況下)。

因為,既然三相整流后得到的母線電壓等于交流輸入的峰值,那么根據(jù)互易原理,不管用何種調(diào)制方式,還原生成的正弦波峰值也一定等于母線電壓(理想情況下)。

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chengweilz
LV.1
15
2014-01-03 21:29
@harmotech
 對于單相逆變,理想情況下,調(diào)制度M就等于直流母線電壓利用率,關(guān)于直流母線電壓利用率書本上沒看到明確的定義,通常是這樣理解的,輸出交流電壓的峰值與直線母線電壓值之比,如HT1215為0.97,對于三相逆變,理想情況下,直流母線電壓利用率(R)=0.866×m(調(diào)制度),R越大,THD越小,THD=    [圖片]    (單相雙極性)=   [圖片](單相單極性)= [圖片] (三相雙極性)
一直沒搞懂書上說的這些,書上總說雙極性下 相電壓PWM波形 是在Ud/2~-Ud/2  我不理解 
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