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三相pwm整流电路和三相pwm逆变电路的异同点

网友发布 2023-07-30 03:54 · 头闻号仪器机械

三相pwm整流电路和三相pwm逆变电路的唯一相同点是:都是转换电路,且都采用PWM方式。

三相pwm整流电路

一般情况下是把三相交流电通过三相pwm整流电路,变换成需要的一组或多组直流电,为其后的负载提供对应的一组或多组直流电;

三相pwm逆变电路

一般情况下三相pwm整流电路是把直流电源作为能源供应,变换成需要的三相交流电,为其后的负载提供对应的三相交流电源。

什么是死区时间?

数据手册的参数

如何计算合理的死区时间?

STM32中配置死区时间

什么是死区时间?PWM是脉冲宽度调制,在电力电子中,最常用的就是整流和逆变。这就需要用到整流桥和逆变桥。

对三相电来说,就需要三个桥臂。以两电平为例,每个桥臂上有两个电力电子器件,比如IGBT。大致如下图所示;

这两个IGBT不能同时导通,否则就会出现短路的情况,从而对系统造成损害。

那为什么会出现同时导通的情况呢?

因为开关元器件的 和 严格意义并不是相同的。

所以在驱动开关元器件门极的时候需要增加一段延时,确保另一个开关管完全关断之后再去打开这个开关元器件,通常存在两种情况;

上半桥关断后,延迟一段时间再打开下半桥;

下半桥关断后,延迟一段时间再打开上半桥;

这样就不会同时导通,从而避免功率元件烧毁;死区时间控制在通常的单片机所配备的PWM中都有这样的功能,下面会进一步介绍。

相对于PWM来说,死区时间是在PWM输出的这个时间,上下管都不会有输出,当然会使波形输出中断,死区时间一般只占百分之几的周期。但是当PWM波本身占空比小时,空出的部分要比死区还大,所以死区会影响输出的纹波,但应该不是起到决定性作用的。

另外如果死区设置过小,但是仍然出现上下管同时导通,因为导通时间非常非常短,电流没有变得很大,不足以烧毁系统,那此时会导致开关元器件发热严重,所以选择合适的死区时间尤为重要,过大过小都不行。

数据手册的参数这里看了一下NXP的IRF540的数据手册,栅极开关时间如下所示;

典型参数

:门极的开通延迟时间

:门极的关断延迟时间

:门极上升时间

:门极下降时间

下面是一个IGBT的数据手册;

开关属性

如何计算合理的死区时间?这里用 表示死区时间,因为门极上升和下降时间通常比延迟时间小很多,所以这里可以不用考虑它们。则死区时间满足;

:最大的关断延迟时间;

:最小的开通延迟时间;

:最大的驱动信号传递延迟时间;

:最小的驱动信号传递延迟时间;

其中 和 正如上文所提到的可以元器件的数据手册中找到; 和 一般由驱动器厂家给出;

如果是MCU的IO驱动的话,需要考虑IO的上升时间和下

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