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逆變電路中開關(guān)器件反向恢復(fù)特性的重要性—逆變電路的種類和通電方式

發(fā)布時(shí)間:2023-08-08 來(lái)源:ROHM 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】逆變電路主要分為單相逆變電路和三相逆變電路兩類。單相逆變電路的電路圖和輸出電流的示意波形分別如圖1和圖2所示。單相逆變電路可將直流電轉(zhuǎn)換為單相交流電,因此通常被用于功率調(diào)節(jié)器和不間斷電源(UPS)等普通家庭的商用電源應(yīng)用。


關(guān)鍵要點(diǎn)


?逆變電路主要分為單相逆變電路和三相逆變電路兩類。

?電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用可使轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定、且可抑制振動(dòng)和噪聲的三相逆變器。

?用三相逆變器驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)的激勵(lì)(通電)方式有方波驅(qū)動(dòng)(120°激勵(lì))和正弦波驅(qū)動(dòng)(三相調(diào)制、兩相調(diào)制),不同的方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。

?在本系列文章中,將以電機(jī)驅(qū)動(dòng)中常用的正弦波驅(qū)動(dòng)(三相調(diào)制)方式為例進(jìn)行講解。


本文進(jìn)入本系列文章的第一個(gè)主題:“逆變電路的種類和通電方式”。


· 逆變電路種類和通電方式

· 三相調(diào)制逆變電路的基本工作

· 通過(guò)雙脈沖測(cè)試比較PrestoMOS?與普通SJ MOSFET的損耗(實(shí)際測(cè)試結(jié)果)

· 通過(guò)三相調(diào)制逆變電路比較PrestoMOS?與普通SJ MOSFET的效率(仿真)


逆變電路的種類和通電方式


逆變電路主要分為單相逆變電路和三相逆變電路兩類。單相逆變電路的電路圖和輸出電流的示意波形分別如圖1和圖2所示。單相逆變電路可將直流電轉(zhuǎn)換為單相交流電,因此通常被用于功率調(diào)節(jié)器和不間斷電源(UPS)等普通家庭的商用電源應(yīng)用。


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圖1:?jiǎn)蜗嗄孀冸娐穲D


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圖2:?jiǎn)蜗嗄孀冸娐返妮敵鲭娏鞑ㄐ问疽鈭D


接下來(lái),三相逆變電路的電路圖和輸出電流的示意波形圖分別如圖3、圖4、圖5所示。圖4為正弦波驅(qū)動(dòng)(180°激勵(lì))的電流波形,圖5為方波驅(qū)動(dòng)(120°激勵(lì))的電流波形。三相逆變電路可將直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電,因此通常被用于空調(diào)壓縮機(jī)和電動(dòng)汽車等的電機(jī)驅(qū)動(dòng)等應(yīng)用。


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圖3:三相逆變電路圖


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圖4:三相逆變電路的輸出電流波形示意圖(180°激勵(lì))


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圖5:三相逆變電路的輸出電流波形示意圖(120°激勵(lì))


在驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí),既可以使用單相逆變電路,也可以使用三相逆變電路。然而,單相逆變電路受結(jié)構(gòu)因素的影響,存在輸出電流一定為零的時(shí)段(參見圖2),這會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)很大,電機(jī)的振動(dòng)和驅(qū)動(dòng)噪聲變大。而三相逆變電路由于采用的是電流始終流過(guò)三相中的一相的控制方式(參見圖4和圖5),因而與單相逆變電路相比,其輸出電流的波動(dòng)較小,電機(jī)的轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定,振動(dòng)和噪聲也比較小。也因?yàn)榇?,電機(jī)驅(qū)動(dòng)通常多采用三相逆變電路。


如表1所示,用三相逆變器驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)的激勵(lì)方式有方波驅(qū)動(dòng)(120°激勵(lì))和正弦波驅(qū)動(dòng)(180°激勵(lì)/三相調(diào)制、兩相調(diào)制)等不同的方式。


在圖5電流波形中的120°激勵(lì)中,半波180°區(qū)間僅120°進(jìn)行開關(guān),因此與正弦波驅(qū)動(dòng)相比,其開關(guān)損耗更低。但缺點(diǎn)是其相電流會(huì)接近方波狀,高次諧波會(huì)增加,電機(jī)的效率會(huì)變差。


在圖4所示的正弦波驅(qū)動(dòng)(180°激勵(lì))中,相電流接近基頻,可減少高次諧波,因而具有可提升電機(jī)效率的優(yōu)點(diǎn)。但是,由于在整個(gè)半波180°區(qū)間都進(jìn)行開關(guān),所以與方波驅(qū)動(dòng)相比,其開關(guān)損耗較大。


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表1:各種通電(激勵(lì))方式及其特點(diǎn)


在本系列文章中,我們將以電機(jī)驅(qū)動(dòng)中常用的正弦波驅(qū)動(dòng)(三相調(diào)制)方式為例進(jìn)行講解。



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