专利名称：电压源型无死区全桥三相或单相逆变器控制方法
技术领域：
本发明属于电力电子技术领域，尤其涉及一种电压源型无死区全桥三相或单相逆变器控制方法。
背景技术：
电压源型逆变器，很多情况下还是采用硬开关模式，为了防止桥臂的上下两只开关管直通，在驱动波形之间加上一个死区时间。然而由于驱动波形增加了死区，故而使输出电压波形的谐波畸变率增加，另外，死区也是造成桥臂输出电流存在直流分量的原因。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电压源型无死区全桥三相或单相逆变器控制方法，该方法可以广泛用于直流-交流的变换。
为了完成上述发明目的，本发明的技术方案是一种电压源型无死区全桥三相或单相逆变器控制方法，该方法包括如下步骤(1)逆变器的调制方式设为单极性方式，即在半个周期内，桥臂中点的电平不变；(2)开关管的驱动波形，只在电流换向的设定时间瞬间有死区，其余的时间内开关管的驱动波形无死区；(3)桥臂的上下两只开关管在半个周期内，只有一只工作在高频开通关断方式，而另一只一直处于关断，输出电流换向以后，上下两只开关管的工作方式改变。
本发明的创新点在于，逆变器在一个输出电压周期内只在电流换向时刻存在死区，从而减小输出电流中的直流分量，减小直流分量引起的损耗。如果输出接变压器或者逆变器用于变频器接电机负载时，无死区逆变器有利于防止变压器或者电机铁心磁饱和。
逆变器在一个输出电压周期内只在电流换向时刻存在死区，增加了逆变器的可靠性。从根本上解决了由于驱动误触发或者干扰引起开关管直通的问题在传统的单极性调制方式下，增加对驱动输出的控制。对输出驱动的控制依赖于对桥臂输出电流的相位检测及预测。
图1为本发明方法的线路原理图。
具体实施例方式
下面结合图和具体实施方式
，以单相电源型逆变器为例对本发明作进一步详细的说明。
电压源型无死区逆变器的实现方法如下本方案中控制芯片采用TI公司的TMS320F2812，采用数字控制方式。利用软件产生单极性SPMW驱动波形。TMS320F2812片内资源有优化过的两个独立的事件管理器包括脉冲宽度调制(PWM)生成器、可编程通用计时器，以及无缝捕获译码器接口等；十六路12位模数转换器(ADC)。在定时中断程序内，采样输出电压、桥臂电流i等模拟量。TMS320F2812通过设定的算法，计算出调制波的瞬时值，把瞬时值与三角波比较产生一对SPWM，经过隔离放大得到一个桥臂的驱动波形SPWM1、SPWM2，把瞬时值相差180度的波形与三角波比较产生另一对SPWM，经过隔离放大得到另一个桥臂的驱动波形SPWM3、SPWM4。把SPWM1、SPWM2、SPWM3、SPWM4分别加到开关管。逆变器按有死区的正常方式启动。逆变器启动进入稳态以后，通过软件计算可以预测桥臂电流过零点，在电流过零时刻，TMS320F2812能够方便地禁止或者使能驱动输出。
如图1所示，首先，逆变器按传统的控制方式启动，启动以后，通过快速检测桥臂电流，预测电流的换向时刻。当检测到i>0时，禁止开关管K2、开关管K3的驱动波形。此时开关管K1工作在高频开关方式，开关管K2一直处于关断状态；而开关管K3一直处于关断状态，开关管K4工作在高频开关方式。逆变器检测桥臂电流，并且预测桥臂电流i的过零时刻，在i过零之前的1μs封锁开关管K1、开关管K4的驱动脉冲，在i过零1μs后，使能开关管K2、开关管K3的驱动脉冲，在下一次电流过零前开关管K2、开关管K3处于高频开关方式。这样可以大大减小桥臂上下管直通的可能。
当逆变器负载类型变化时，通过软件，逆变器能够快速识别负载类型，并且准确预测电流过零时刻。
最后所应说明的是以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种电压源型无死区全桥三相或单相逆变器控制方法，其特征在于该方法包括如下步骤(1)逆变器的调制方式设为单极性方式，即在半个周期内，桥臂中点的电平不变；(2)开关管的驱动波形，只在电流换向的设定时间瞬间有死区，其余的时间内开关管的驱动波形无死区；(3)桥臂的上下两只开关管在半个周期内，只有一只工作在高频开通关断方式，而另一只一直处于关断，输出电流换向以后，上下两只开关管的工作方式改变。
全文摘要
本发明涉及一种电压源型无死区全桥三相或单相逆变器控制方法，该方法包括如下步骤(1)逆变器的调制方式设为单极性方式，即在半个周期内，桥臂中点的电平不变；(2)开关管的驱动波形，只在电流换向的设定时间瞬间有死区，其余的时间内开关管的驱动波形无死区；(3)桥臂的上下两只开关管在半个周期内，只有一只工作在高频开通关断方式，而另一只一直处于关断，输出电流换向以后，上下两只开关管的工作方式改变。与整个输出电压的周期相比，死区时间可以忽略。由于逆变器的驱动波形不加死区，所以减小了输出波形的谐波畸变率，减小了桥臂输出电流中的直流分量。
文档编号H02M7/521GK1852015SQ20051001753
公开日2006年10月25日 申请日期2005年4月22日 优先权日2005年4月22日
发明者李涛, 陈天锦, 马仪成 申请人:许继集团有限公司, 许继电源有限公司