【正文】 1) 電路工作原理 687 圖 6－ 4 單相橋式 PWM逆變電路 V4關(guān)斷時，負(fù)載電流通過 V1和VD3續(xù)流， uo=0 負(fù)載電流為負(fù)的區(qū)間， V1和V4仍導(dǎo)通， io為負(fù)，實際上 io從 VD1和 VD4流過，仍有uo=Ud 。 V4關(guān)斷 V3開通后， io從 V3和VD1續(xù)流， uo=0。 uo總可得到 Ud和零兩種電平。 uo負(fù)半周，讓 V2保持通， V1保持?jǐn)啵?V3和 V4交替通斷， uo可得 Ud和零兩種電平。 688 (2）調(diào)制原理 ur正半周 ， V1保持 通 ， V2保持 斷 。 當(dāng) uruc時使 V4通 ， V3斷 ，uo=Ud 。 當(dāng) uruc時使 V4斷 ， V3通 ，uo=0 。 這樣就在負(fù)載端得到了 SPWM波形 u0。 。 圖 65 單極性 PWM控制方式波形 u r u c u O w t O w t u o u of u o U d U d 設(shè)調(diào)制信號 ur為正弦波；載波信號 uc為三角波。 利用 ur和 uc的交點時刻控制 IGBT的通斷 。 689 3） 雙 極性 PWM控制方式 （單相橋逆變） 在 ur的半個周期內(nèi)，三角波載波不再是單極性，而是 有正有負(fù) ，所得 PWM波也有正有負(fù)，其幅值只有 177。 Ud兩種電平。 ur正負(fù)半周，對各開關(guān)器件的控制規(guī)律相同。 當(dāng) ur uc時 ，給 V1和 V4導(dǎo)通信號，給 V2和 V3關(guān)斷信號。 如 io0， V1和 V4通，如 io0， VD1和VD4通， uo=Ud 。 當(dāng) uruc時 ，給 V2和 V3導(dǎo)通信號，給 V1和 V4關(guān)斷信號。 如 io0， V2和 V3通，如 io0， VD2和VD3通， uo=Ud 。 圖 66 雙極性 PWM控制方式波形 u r u c u O w t O w t u o u of u o U d U d 和單極性 PWM控制方式對應(yīng)，也是在 ur和 uc的交點時刻控制 IGBT的通斷 。 690 圖 65 雙極性 PWM控制方式波形 u r u c u O w t O w t u o u of u o U d U d 圖 65 單極性 PWM控制方式波形 u r u c u O w t O w t u o u of u o U d U d 對照上述兩圖可以看出，單相橋式電路既可采取單極性調(diào)制，也可采用雙極性調(diào)制，由于對開關(guān)器件通斷控制的規(guī)律不同，它們的輸出波形也有較大的差別。 ? 掌握關(guān)鍵名詞： ? 異步調(diào)制 ? 同步調(diào)制 ? 分段調(diào)制 載波比 載波頻率 fc與調(diào)制信號頻率 fr之比， N= fc / fr 692 規(guī)則采樣法（掌握） 規(guī)則采樣法計算公式推導(dǎo) 正弦調(diào)制信號波 tau rs inr w?三角波一周期內(nèi)，脈沖兩邊間隙寬度 ? ? )s i n1(42139。 Drcc taTT wdd ??(67) a稱為 調(diào)制度 ， 0≤a1； wr為信號波角頻率 從圖 612得 , 2/22/s i n1cDrTta ??dw)s i n1(2 Drc taT wd ?? (66) u c u O t u r T c A D B O t u o t A t D t B d d 39。 d 39。 2 d 2 d 圖 612 規(guī)則采樣法 693 電流滯環(huán)跟蹤 PWM 1) 采用滯環(huán)比較方式的 PWM電路跟蹤控制。 t O i i i * + D I i * D I i * 圖 623 滯環(huán)比較方式的指令電流和輸出電流 圖 622 滯環(huán)比較方式電流跟蹤控制舉例 基本原理 把指令電流 i*和實際輸出電流 i的偏差 i*i作為滯環(huán)比較器的輸入。 V1（ 或 VD1） 通時 ， i增大 V2（ 或 VD2） 通時 ， i減小 通過環(huán)寬為 2DI的滯環(huán)比較器的控制， i就在 i*+DI和 i*DI的范圍內(nèi)，呈鋸齒狀地跟蹤指令電流 i*。 參數(shù)的影響 環(huán)寬過寬時，開關(guān)頻率低，跟蹤誤差大；環(huán)寬過窄時，跟蹤誤差小，但開關(guān)頻率過高，開關(guān)損耗增大。 L大時 ， i的變化率小 ， 跟蹤慢； L小時 ， i的變化率大 ， 開關(guān)頻率過高 。 滯環(huán)環(huán)寬 電抗器 L的作用 第 8章 組合變流電路 ? 基本的變流電路 第 2～ 5章分別介紹的 AC/DC、 DC/DC、 AC/AC和 DC/AC四大類基本的變流電路 。 ? 間接交流變流電路 先將交流電整流為直流電，再將直流電逆變?yōu)榻涣麟姡?先整流后逆變 的組合。 ? 間接直流變流電路 先將直流電逆變?yōu)榻涣麟姡賹⒔涣麟娬鳛橹绷麟?，?先逆變后整流 的組合。 第七章 軟開關(guān)技術(shù) ? 軟開關(guān)的基本概念 軟開關(guān)及其特點 軟開關(guān)的分類 ? 基本的軟開關(guān)電路 準(zhǔn)諧振變換電路 零開關(guān) PWM變換電路 零轉(zhuǎn)換 PWM變換電路 ? ? 電力電子裝置高頻化 ? 濾波器 、 變壓器體積和重量減小 ， 電力電子裝置小型化 、 輕量化 。 ? 開關(guān)損耗增加 ， 電磁干擾增大 。 ? 軟開關(guān)技術(shù) ? 降低開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲 。 ? 進(jìn)一步提高開關(guān)頻率。 第七章 軟開關(guān)技術(shù) ? 硬開關(guān)： 2）特點： ? 不存在電壓和電流的交迭。 ? 降低開關(guān)損耗、開關(guān)噪聲。提高開關(guān)頻率。 軟開關(guān)及其特點 ? 2）特點： ? 開關(guān)的開通和關(guān)斷過程伴隨著電壓和電流的劇烈變化。 ? 產(chǎn)生較大的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲 。 ? 軟開關(guān) ： ? 1）定義： ?開關(guān)器件在開通過程中端電壓很小，在關(guān)斷過程中 ?其電流也很小，這種開關(guān)過程的功率損耗不大，稱之為軟開關(guān)。 1）定義： 開關(guān)器件在其端電壓不為零時開通（硬開通） ，在其電流不 為零時關(guān)斷（硬關(guān)斷），硬開通、硬關(guān)斷統(tǒng)稱為硬開關(guān)。 軟開關(guān)及其特點 圖 Buck直流變換電路的硬開關(guān)特性 ? 硬開關(guān)（開關(guān)過程） 其中： 開關(guān)管 T開通和關(guān)斷時存在電壓和電流的交迭，即開通時 T兩端電壓 uT很大，關(guān)斷時流過 T中的電流 iT很大，從而產(chǎn)生較大的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲。 ? 軟開關(guān)過程（開關(guān)過程） 軟開關(guān)及其特點 1）器件開通： 器件兩端電壓 uT首先下降為零，然后施加驅(qū)動信號 ug，器件的電流 iT才開始上升； 2）器件關(guān)斷： 通過某種控制方式使器件中電流 iT下降為零后，撤除驅(qū)動信號 ug ，電壓uT才開始上升。 Tu圖 軟開關(guān)特性 理想軟開關(guān)： 實際軟開關(guān) : 1）器件開通： 對開關(guān)管施加驅(qū)動信號，電流上升的開通過程中，電壓不大且迅速下降為零。 2）器件關(guān)斷： 撤除驅(qū)動信號，電流下降的關(guān)斷過程中，電壓不大且上升很緩慢。 (圖 b) (圖 a ) 根據(jù)軟開關(guān)技術(shù)發(fā)展的歷程軟開關(guān)電路 可分為： 1）準(zhǔn)諧振變換電路 ? 2）零開關(guān) PWM變換電路 ? 3）零轉(zhuǎn)換 PWM變換電路 軟開關(guān)的分類 根據(jù)開關(guān)元件開通和關(guān)斷時電壓電流狀態(tài)， 適應(yīng)于 DC/DC和 DC/AC變換器的軟開關(guān)技術(shù) 大體上可分為兩類： ? 1）零電壓開關(guān)（ ZVS） ? 2）零電流開關(guān)（ ZCS） 間接交流變流電路 ? 間接交流變流電路由整流電路、中間直流電路和逆變電路構(gòu)成 。 ? 分為 電壓型 間接交流變流電路和 電流型 間接交流變流電路 間接交流變流電路的逆變部分多采用 PWM控制 。 ? 當(dāng)負(fù)載為電動機時 ， 通常要求間接交流變流電路具有 再生反饋電力 的能力 ， 要求輸出電壓的大小和頻率可調(diào) ，此時該電路又名 交直交變頻電路 。 不能再生反饋電力 的電壓型間接交流變流電路的整流部分采用的是不可控整流，它只能由電源向直流電路輸送功率，而不能反饋電力。圖中逆變電路的能量是可以雙向流動的，若負(fù)載能量反饋到中間直流電路，將導(dǎo)致電容電壓升高，稱為 泵升電壓 。 1）電壓型間接交流 變流電路 圖 81 不能再生反饋的電壓型間接交流變流電路