考虑死区效应单相逆变器开关频率分析

针对逆变器死区效应引起的输出波形畸变问题,以单相电压型双极性SPWM逆变器为研究对象,提出一种以输出电压THD值最小为指标的选取逆变器开关频率的方法.首先,利用双重傅里叶变换和贝塞尔函数,推导了考虑死区效应情况下输出SPWM的傅里叶级数展开式.通过对输出SPWM电压进行频谱分析,研究了THD值和不同开关频率的关系.经研究发现,存在最优开关频率使得输出电压的THD值最小.其次,采用分段线性拉格朗日插值法,拟合不同死区时间选取最优开关频率的公式.最后,以TMS320F28335为控制芯片,搭建了单相双极性全桥逆变器试验样机,验证了理论分析与所提方法的有效性.实验结果表明,所提出的逆变器开关频率选取...

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Published in电力系统保护与控制 Vol. 49; no. 24; pp. 96 - 104
Main Authors 巫付专, 陈蒙娜, 周元浩, 向乃皇
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中原工学院河南省先进控制与新能源科技国际联合实验室,河南 郑州 451191 16.12.2021
Subjects
单相逆变器;死区效应;傅里叶变换;THD;开关频率
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ISSN1674-3415
DOI10.19783/j.cnki.pspc.210293

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Summary:针对逆变器死区效应引起的输出波形畸变问题,以单相电压型双极性SPWM逆变器为研究对象,提出一种以输出电压THD值最小为指标的选取逆变器开关频率的方法.首先,利用双重傅里叶变换和贝塞尔函数,推导了考虑死区效应情况下输出SPWM的傅里叶级数展开式.通过对输出SPWM电压进行频谱分析,研究了THD值和不同开关频率的关系.经研究发现,存在最优开关频率使得输出电压的THD值最小.其次,采用分段线性拉格朗日插值法,拟合不同死区时间选取最优开关频率的公式.最后,以TMS320F28335为控制芯片,搭建了单相双极性全桥逆变器试验样机,验证了理论分析与所提方法的有效性.实验结果表明,所提出的逆变器开关频率选取方法在减小输出电压THD的同时,减小了开关损耗,提高了直流侧电压利用率.
ISSN:1674-3415
DOI:10.19783/j.cnki.pspc.210293