电力电子基础杂记

 

一、死区补偿

1、关于死区补偿。死区会导致交流侧输出增加奇次谐波，死区越大，死区造成的波形畸变越大。

2、死区产生的原因：电压源型逆变器为防止直通必须要插入死区，这样实际发出的PWM脉冲的占空比和理性的占空比就有一个死区时间宽度的脉冲。

3、两电平死区效应产生的位置和增减：取决于负载电流。当电流从逆变桥流向负载时，PWM脉冲上升沿因为死区会少发死区时间宽度的脉冲；当电流从负载流向

逆变桥是，PWM脉冲下降沿会因为死区增加发死区时间宽的脉冲。

4、补偿方法：从第三条可以看到，要补偿死区效应，需要判断电流的方向。判断方法有硬件法和软件发。硬件法需要很高的硬件功底；软件法相对更容易操作，用的更多。

5、I型三电平的死区效应。可以通过分析得知，和两电平一致。也取决于电流，而且电流方向导致的死区效应和两电平一致。  

 

二、短脉冲滤除

1、短脉冲形成的过程。  电压型电力电子设备最终实控制桥臂的输出电压的，而最终输出的电压是PWM波形，也是调制信号。

调制的基本原理是高频三角波载波和控制算法得到的调制波比较，当调制波大于载波的时候，输出高电平；反之输出低电平。

而当调制波很小的时候，输出波形的宽度很小，占空比很小，就会形成短脉冲。

2、短脉冲的不良影响。理论上短脉冲也是有效的电压输出，但是实际的功率器件不可能如理想的条件那样无延迟的开通和关断。

可以查一下常见IGBT驱动芯片的手册，一般开通和关断延时都要500ns的时间，那么如果这个时候给驱动芯片输入一个小于500ns

宽度的脉冲，芯片并不会产生有效的驱动输出，IGBT因为B极输入信号能量不足也不会有效开通，这样会导致损耗增加，

IGBT也会有误开通的隐患。

3、如何消除。对于两电平采用双极性调制的，因为0电压对应占空比是0.5，所以只需要限制占空比在接近0和1的地方的占空比，对占空比

进行限幅。对于单极性调制，需要注意调制波在过零点的占空比，这个位置是必然要产生短脉冲的，就需要对短脉冲进行滤除。

4、短脉冲滤除的影响。短脉冲滤除会造成过零处电压的畸变。应该对滤除的短脉冲进行补偿。

5、补偿方法。方法甲： 累计滤除的短脉冲宽度，当累计值大于最小宽度时，发一个脉冲；方法法乙：间隔一个发波周期或者几个发波周期发一个脉冲。

推荐结合方法甲和方法乙。方法乙相当于在过零处采用的开关频率降低了。