純正弦波逆變技術的討論——單極性與雙極性工作方式的討論
眾所周知,SPWM技術是由單極性和雙極性的,下圖式仿真的結果
很明顯,上圖是單極性,下圖是雙極性的,圖中的仿真參數(shù)是完全一樣的,一樣的基波與載波,一樣的調制比,一樣的直流母線,一樣的LC參數(shù)
不過看的出來,效果是不一樣的,雙極性的電壓輸出會高點
現(xiàn)在請教各位大師,這兩種工作模式,到底有什么優(yōu)缺點?
比如兩種方式在實際中的效果區(qū)別?能不能詳細的教一教小弟我呢?
純正弦波逆變技術的討論——單極性與雙極性工作方式的討論
上傳份論文,你看看吧。主要有用信息是:
雙極性sPwM控制逆變器的兩個橋臂下管的驅動
波形(如圖7所示),為互補的兩路波形。單極性SPwM
控制逆變器的兩個橋臂下管的驅動波形¨’61(如圖8所
示),分別為工頻臂和PwM臂。兩路驅動信號經(jīng)過驅
動芯片變成4路來驅動逆變系統(tǒng)的MOsFET。
試驗系統(tǒng)在直流輸入電壓為350 V左右時,單、雙
極性調制帶80 w負載運行所得輸出電壓波形,如圖
8、圖9所示。實驗結果比較:
(1)效率。輸出功率80 w時,雙極性為97.3%。
單極性為98.1%。由于功率不高,逆變電源的電壓高
而電流較小,主電路的損耗主要是開關損耗。由于單
極性中有兩個管子工作在50 Hz,損耗較小。
(2)THD。雙極性為1.28%,單極性為0.89%。
因為相對于雙極性sPwM調制,單極性sPwM調制不
存在中心諧波C。(K為頻率比),理論上單極性SPwM
調制下的輸出總諧波THD比雙極性小。
(3)動態(tài)特性??蛰d切負載調整時間,雙極性為
40 ms左右,單極性為70 ms左右.理論分析可知,雙極
性每5個開關周期調整一次輸出電壓,單極性每半個
工頻周期(即200個工頻周期)調整一次輸出電壓,所
以雙極性動態(tài)特性較好。
(4)過零點畸變。比較圖8、圖9可得到,單極性
過零點存在畸變,原因是單極性調制時,工頻信號切換
時,要求PwM信號也從最小切換到最大(或最大到最小),如圖2(b)所示,單極性調制工頻信號是采用I/O
口輸出,PIc單片機中實現(xiàn)I/O口和PwM端口同時切
換較困難,而雙極性調制的驅動信號互為反向,所以不
存在這個問題。
來學習的,誰能貼出單極性和雙極性H橋時序圖呢
您真聰明,想一個小時就能想明白單雙極性,我想了許多天了,從百度搜過單極性與雙極性,沒有搜出有用的東西來,所以想了許天多還是沒結果。
這是我從電源網(wǎng)找到的單極性的調制時序圖,來源于老壽的貼子
這是老壽先生做的正弦波逆變器的時序圖,原圖未修改過的。單極性
下面這張圖是我改的,根據(jù)DIY電子說的EGS001驅動板3.6腳方波8.10腳SPWM波做出來的
這張圖經(jīng)過DIY電子確認,就是EGS001驅動板的時序圖,也是單極性的
再下一張,也是來源于電源網(wǎng)內部的一個貼子,也是我修改出來的,是根據(jù)發(fā)貼著的說法做出來的,老壽先生對此貼有回復,圖如下
這張?zhí)柗Q還是單極性。
我想不出H橋還可以有什么時序出來,當然還有兩種就是將幾張反過來,原理上沒有任何區(qū)別。何為雙極性?
請仔細觀看我發(fā)的兩張圖,綠線是全橋的輸出,紅線是綠線經(jīng)過LC的波形
你發(fā)的三個圖,都是單極性的,區(qū)別就是時序圖的差別,其中第二個最為優(yōu)秀,因為存在工頻橋臂使得那個橋臂的開關管要求很低,而且不必考慮太多死區(qū)時間問題
第一圖最不好,因為要考慮每一個PWM周期的死區(qū)問題,但是這樣效率也是比較高,因為其他兩圖在某t時刻主要工作開光管關斷時,電感電流是靠寄生二極管導電,只有一圖是利用開關管導電,這樣省下了二極管導通損耗
雙極性方式,仔細觀察我的仿真圖,你會發(fā)現(xiàn)和單極性根本不是一回事
還真是看不懂你發(fā)的兩張圖的意思,只能看出是不同的,看不出那些SPWM波是加在哪些管上,我發(fā)的第一張圖效率最高我知道,但也最不安全。我發(fā)的三張圖都是單極性,也都是兩路SPWM波,第一張圖的的下管是上管的倒相,嚴格來說是兩路SPWM波,難到雙極性就是三路或四路全是SPWM波?
照我說老兄,你還是懶,不愿意動腦思考
你我都是自學的,水平也差不多,超級初學者。我現(xiàn)在在家里,就是憑一個Multisim和一個百度在學習
你既然能看出我發(fā)的圖的綠線區(qū)別,就應該明白全橋輸出的波形,圖上已經(jīng)相當清楚了
單極性就是,在工頻的正半周,全橋的輸出SPWM是+Vcc、0、+Vcc、0、+Vcc、0這么變化,而在工頻的負半周,SPWM是-Vcc、0、-Vcc、0、-Vcc、0這么變化,你看綠線很明顯是上下兩半的
而雙極性沒有工頻正負半周區(qū)別,全橋的輸出就是+Vcc、-Vcc、+Vcc、-Vcc、+Vcc、-Vcc這么變化,當+Vcc多一點時就是工頻的正半周,當-Vcc多一點時,就是工頻的負半周
首先我絕對不是個懶人,你說我笨吧。
我之所以要時序圖也就是要的H橋工作原理,我認為的H橋每一邊相當于一個BUCK電路,比方,當左上管是SPWM波,那右下是方波,左上管相當于BUCK的開關管,左下管相當于續(xù)流二極管,左下管有不有倒相的SPWM波其實差別不大,最多就是效率略高那么一點點。然后右上管是SPWM波,左下管是方波,情形和剛才一樣。雖說每一個周期內有兩管有SPWM波,嚴格來說,只應算兩路,因為下管的SPWM波只需要上管的倒相就可以了,根據(jù)管子特性調好死區(qū)。這樣就是完整的正弦逆變了。
你所說的+VCC.0.+VCC.0 +VCC-VCC+VCC-VCC我也不懂,那圖我當然是看不懂的,看懂就不會問你了。
因為以我的知識來說,我以為H橋總是單電源供電的,不會像功放還個+-48V,就一個單380V,難到雙極性就是不管任何時候四管都有SPWM波???
假如以我的理解H橋的每一邊就是一個BUCK來工作的原理來說的話,當左上管為SPWM波時,右下管一定應該是方波,不然那就是無視左下管,續(xù)流也不存在,當左上管為SPWM波時,右上管無論如何不應該加任何波,因為右上管加的波形輸出來的電流是相反的。并且右下管也加了波。
還請大師指點下H橋工作原理
如果是工頻方案,在單極性調制中,由于激磁能量釋放破壞了SPWM調制,造成波形畸變,在雙極性調制中這個問題就不存在,但變壓器鐵芯中渦流損耗比單極性調制要大。
單雙極性,看的是全橋的輸出,而不是橋管的時序
單極性方式,四只管子怎么樣工作都可以,只要滿足全橋的輸出是單極性就行
我再解釋一下,單極性工作方式,在整個電路想要輸出50Hz的正半周的時候,全橋的輸出是一個只有+Vcc和0兩種電壓的PWM波,當然占空比是Sin變化的,也叫SPWM波;在整個電路想要輸出50Hz的負半周的時候,全橋的輸出是一個只有-Vcc和0兩種電壓的PWM波
而雙極性工作方式,則不對上述的50Hz進行正半周或者負半周的區(qū)分,在任何時刻,全橋的輸出均是+Vcc或者-Vcc,不存在0的時候。只利用占空比來控制正半周或者負半周
請注意!請注意區(qū)分“全橋輸出”和“電路輸出”的區(qū)別,全橋輸出指的是測量兩個橋臂中點的輸出,,而電路輸出是整個逆變器的輸出
雙極性因為四個管子都要高速運作,所以時刻都是SPWM波,這點倒是說對了,其他的看不懂
雙極性:輸出濾波節(jié)約成本,同等濾波電感條件下,諧波電流小
雙極型:控制電路簡單
謝謝你的回答,不過你的回答不但沒有一解心中困惑,反而更困惑了。你的回答使我對H橋更不懂了,第一次從圖上見到H橋是在一本書中,那本書介紹了電源的拓樸,講到了全橋,說是高性能高效率高可靠的一種拓樸,一般用在高端PC電源上面,每次導通一對橋臂。
后來看到正弦波逆變器,用的H橋實際就是以前的全橋,只是多個電感和電容來濾波,將方波變成平滑的直流。
如果H橋每一邊是以BUCK的原理來工作,以雙極性四管全是SPWM波來說,當左上管為主SPWM波,電容左邊應該為正時,不管右上管的SPWM脈寬有多窄,輸出的電流總是與左邊相反的,而且當右上開通時,右下管要關閉,那等于是負載懸浮了,沒有地了(并且這樣會降低效率,降低效率先不說吧)。這樣將造成電流的不連續(xù)(那波形應該也是由許多小鋸齒波組成的,應該不如單極性平滑,猜想的),濾波電感的電能不能釋放,H橋和雙管正激 全橋的電源總是有不一樣的地方,雙管正激和全橋是隔離型電源,輸入和輸出是兩個線圈,一定會有漏感,輸入到初級沒有傳到次級的剩余的能量可以在死區(qū)時間內流回電源,H橋濾波電感的能量應該不會有如此能回饋到電源的,主要能量消耗到負載上了。
至于我一在將H橋每一邊做BUCK工作來理解也是有原因的,本身工作原理就和BUCK類似,結構也差不多,且當SPWM波全加于左管或右管時,都只需要一個電感即可,而全加于上管時則要兩個濾波電感。
還希望大師能說明這雙極性四路全部SPWM波的工作原理
不會懸浮的,在你說的懸浮階段,其實二極管就續(xù)流了。
雙極性還有一個優(yōu)點:導通損耗小于二極管,在開關頻率不是很高的情況下能提高效率。所以在電機控制場合一般用雙極性調制
圖中CT測變壓器原邊電流
個人認為,雙極性的主要特點就是倍頻
雙極性調制,工頻機,H橋接變壓器
分析: Q2,Q3導通(見“Q2—Q3”),使變壓器原邊負向電流最大(在這一調制周期內)。下一時刻:Q1導通,Q2關斷,此時Q1,Q4無共同導通時間,原邊電流以B方向,Q1,母線電容(對于高頻相當于直通),Q4的反向并聯(lián)兩級管回流(漸漸減?。H缓?/span>Q1,Q4同時導通,原邊電流以A方向增加到最大。
再下一時刻:Q1關斷,Q2導通此時主變壓器原邊電感電流(漏感,線路電感)不能突變,還是以A方向,Q3的反向并聯(lián)兩級管,母線電容,Q2回流(漸漸減小),然后Q2,Q3同時導通,原邊電流以B方向增加到最大。