逆變電路中開關器件反向恢複特性的重要性—逆變電路的種類和通電方式
發布時間:2023-08-08 來源:ROHM 責任編輯:wenwei
【導讀】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換為單相交流電,因此通常被用於功率調節器和不間斷電源(UPS)等普通家庭的商用電源應用。
關鍵要點
・逆變電路主要分為單相逆變電路和三相逆變電路兩類。
・電機驅動采用可使轉矩穩定、且可抑製振動和噪聲的三相逆變器。
・用三相逆變器驅動電機時的激勵(通電)方式有方波驅動(120°激勵)和正弦波驅動(三相調製、兩相調製),不同的方式各有優缺點。
・在本係列文章中,將以電機驅動中常用的正弦波驅動(三相調製)方式為例進行講解。
本文進入本係列文章的第一個主題:“逆變電路的種類和通電方式”。
· 逆變電路種類和通電方式
· 三相調製逆變電路的基本工作
· 通過雙脈衝測試比較PrestoMOS™與普通SJ MOSFET的損耗(實際測試結果)
· 通過三相調製逆變電路比較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換為單相交流電,因此通常被用於功率調節器和不間斷電源(UPS)等普通家庭的商用電源應用。
圖1:單相逆變電路圖
圖2:單相逆變電路的輸出電流波形示意圖
接下來,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為正弦波驅動(180°激勵)的電流波形,圖5為方波驅動(120°激勵)的電流波形。三相逆變電路可將直流電轉換為三相交流電,因此通常被用於空調壓縮機和電動汽車等的電機驅動等應用。
圖3:三相逆變電路圖
圖4:三相逆變電路的輸出電流波形示意圖(180°激勵)
圖5:三相逆變電路的輸出電流波形示意圖(120°激勵)
在zai驅qu動dong電dian機ji時shi,既ji可ke以yi使shi用yong單dan相xiang逆ni變bian電dian路lu,也ye可ke以yi使shi用yong三san相xiang逆ni變bian電dian路lu。然ran而er,單dan相xiang逆ni變bian電dian路lu受shou結jie構gou因yin素su的de影ying響xiang,存cun在zai輸shu出chu電dian流liu一yi定ding為wei零ling的de時shi段duan(參見圖2),這會導致電機的轉矩波動很大,電機的振動和驅動噪聲變大。而三相逆變電路由於采用的是電流始終流過三相中的一相的控製方式(參見圖4和圖5),因(yin)而(er)與(yu)單(dan)相(xiang)逆(ni)變(bian)電(dian)路(lu)相(xiang)比(bi),其(qi)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)的(de)波(bo)動(dong)較(jiao)小(xiao),電(dian)機(ji)的(de)轉(zhuan)矩(ju)穩(wen)定(ding),振(zhen)動(dong)和(he)噪(zao)聲(sheng)也(ye)比(bi)較(jiao)小(xiao)。也(ye)因(yin)為(wei)此(ci),電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)通(tong)常(chang)多(duo)采(cai)用(yong)三(san)相(xiang)逆(ni)變(bian)電(dian)路(lu)。
如表1所示,用三相逆變器驅動電機時的激勵方式有方波驅動(120°激勵)和正弦波驅動(180°激勵/三相調製、兩相調製)等不同的方式。
在圖5電流波形中的120°激勵中,半波180°區間僅120°進行開關,因此與正弦波驅動相比,其開關損耗更低。但缺點是其相電流會接近方波狀,高次諧波會增加,電機的效率會變差。
在圖4所示的正弦波驅動(180°激勵)中,相電流接近基頻,可減少高次諧波,因而具有可提升電機效率的優點。但是,由於在整個半波180°區間都進行開關,所以與方波驅動相比,其開關損耗較大。
表1:各種通電(激勵)方式及其特點
在本係列文章中,我們將以電機驅動中常用的正弦波驅動(三相調製)方式為例進行講解。
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