PWM死區(qū)是指在電力電子中,為了避免同一橋臂上的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通,從而防止出現(xiàn)短路情況對(duì)系統(tǒng)造成損害,在電平翻轉(zhuǎn)時(shí)插入的一個(gè)時(shí)間間隔。
PWM,即脈寬調(diào)制,是一種廣泛應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域的技術(shù),主要應(yīng)用于整流和逆變過(guò)程中。這就需要使用到整流橋和逆變橋。對(duì)于三相電力系統(tǒng)而言,每個(gè)橋臂需要配置三個(gè)電力電子器件,如IGBT。然而,同一橋臂上的兩個(gè)IGBT不能同時(shí)導(dǎo)通,否則將導(dǎo)致短路情況的發(fā)生。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,設(shè)計(jì)帶死區(qū)的PWM波形可以有效防止上下兩個(gè)器件同時(shí)導(dǎo)通。也就是說(shuō),當(dāng)一個(gè)器件導(dǎo)通后關(guān)閉,需要經(jīng)過(guò)一段死區(qū)時(shí)間,之后才能讓另一個(gè)器件導(dǎo)通。這樣的設(shè)計(jì)可以確保電力電子器件的安全運(yùn)行,避免因誤操作而導(dǎo)致的設(shè)備損壞。
以兩電平為例,每個(gè)橋臂上有兩個(gè)電力電子器件,比如IGBT。這兩個(gè)IGBT不能同時(shí)導(dǎo)通,否則就會(huì)出現(xiàn)短路的情況,從而對(duì)系統(tǒng)造成損害。此外,死區(qū)也是在上半橋關(guān)斷后,延遲一段時(shí)間再打開(kāi)下半橋,從而避免功率元件燒毀。總的來(lái)說(shuō),PWM死區(qū)是一個(gè)重要的保護(hù)機(jī)制,它可以避免電力電子設(shè)備的損壞,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
PWM死區(qū)的作用是在上下兩個(gè)橋臂之間設(shè)置一個(gè)時(shí)間間隔,使得在一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)橋臂的開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通。這樣可以有效地避免同一橋臂上的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通的情況發(fā)生。具體來(lái)說(shuō),當(dāng)上半橋的開(kāi)關(guān)管關(guān)閉時(shí),下半橋的開(kāi)關(guān)管需要等待一段時(shí)間才能開(kāi)啟,這個(gè)時(shí)間就是死區(qū)時(shí)間。同樣地,當(dāng)下半橋的開(kāi)關(guān)管關(guān)閉時(shí),上半橋的開(kāi)關(guān)管也需要等待一段時(shí)間才能開(kāi)啟。這樣就能夠保證在任何時(shí)刻都只有一個(gè)橋臂的開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通,避免了短路故障的發(fā)生。
PWM死區(qū)的設(shè)置對(duì)于電力電子轉(zhuǎn)換器的性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。
首先,它可以有效地保護(hù)電力電子器件免受短路故障的損害。當(dāng)同一橋臂上的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通時(shí),會(huì)產(chǎn)生極大的電流沖擊,導(dǎo)致器件過(guò)熱甚至燒毀。通過(guò)設(shè)置PWM死區(qū),可以有效地避免這種情況的發(fā)生,延長(zhǎng)器件的使用壽命。其次,PWM死區(qū)可以提高電力電子轉(zhuǎn)換器的工作頻率和效率。
由于死區(qū)的設(shè)置,可以避免同一橋臂上的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通,減少了開(kāi)關(guān)損耗和能量損失,提高了轉(zhuǎn)換器的效率和功率密度。最后,PWM死區(qū)還可以改善電力電子轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性。通過(guò)合理設(shè)置死區(qū)時(shí)間,可以減小輸出電壓的紋波和噪聲,提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。
總之,PWM死區(qū)是電力電子轉(zhuǎn)換器中一個(gè)重要的保護(hù)機(jī)制。通過(guò)在上下兩個(gè)橋臂之間設(shè)置一個(gè)時(shí)間間隔,可以避免同一橋臂上的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通,從而防止短路故障的發(fā)生。PWM死區(qū)的設(shè)置對(duì)于提高電力電子轉(zhuǎn)換器的性能、穩(wěn)定性和可靠性具有重要意義。
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