逆变器直流电压利用率

2024-04-15 04:47:53

逆变器直流电压利用率

①单相半桥逆变器

对于直流输入源为U_d的单相半桥逆变器，将U_d分成两个电压为U_d/2的电源，且两电源间设置为0电位点，此时桥臂间输出电压u_an波形为频率f与驱动频率相同，占空比1/2、幅值1/2U_D的方波。
傅里叶分解可得u_an=2U_d/π(sinωt+sin3ωt/3+sin5ωt/5+sin7ωt/7+……)
经滤波后可得基波分量u₁=2U_dsinωt/π
其有效值为0.45U_d，幅值为0.64U_d

②单相全桥逆变器

对于直流输入源为U_d的单相全桥逆变器，桥臂间输出电压u_an波形为频率f与驱动频率相同，占空比1/2、幅值U_D的方波。
傅里叶分解可得u_an=4U_d/π(sinωt+sin3ωt/3+sin5ωt/5+sin7ωt/7+……)
经滤波后可得基波分量u₁=4U_dsinωt/π
其有效值为0.9U_d，幅值为1.27U_d

③单相全桥逆变器(SPWM调制)

以双极性SPWM调制为例，设输入电压为U_d，载波频率为f，载波幅值为V_cm，调制波u_r=V_rsinωt，一个载波周期内，桥臂输出电压的平均面积U_ab=U_d·u_r/V_cm，在载波频率很高时，一个载波周期内的输出电压的平均面积等于输出基波电压的瞬时值，所以有基波电压
u₁=U_d·V_r·sinωt/V_cm,在不过调制的情况下，有V_r/V_cm<=1，所以有
基波有效值最大为0.71U_d，幅值最大为U_d

④三相全桥逆变器

对于直流输入源为U_d的三相全桥逆变器，将U_d分成两个电压为U_d/2串联而成的电源，且两电源之间设有0电位点O，此时a相桥臂输出相电压u_an，波形为频率f与驱动频率相同，占空比1/2、幅值1/2U_D的方波。
此时有
1、相电压基波分量u_a=2U_dsinωt/π
其有效值为0.45U_d，幅值为0.64U_d
2、线电压*有效值为0.78U_d，幅值为1.1U_d

⑤三相全桥逆变器(SPWM调制)

同理可知，a相输出基波电压
u₁=U_d·V_r·sinωt/V_cm,在不过调制的情况下，有V_r/V_cm<=1
1、相电压：基波有效值最大为0.35U_d，幅值最大为U_d/2
1、线电压：基波有效值最大为0.61U_d，幅值最大为0.87U_d

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