[发明专利]双极性SPWM调制方式的自适应死区补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双极性SPWM调制方式的自适应死区补偿方法。

背景技术

    在桥式电路中，使用双极性SPWM调制方式时，为了避免同一桥臂开关直通，通常会在同一桥臂的驱动脉冲中留出死区，这样就会造成开关管的占空比丢失，使得输出波形的THD较大，由于在数字控制的双极性SPWM调制方式中，同一桥臂的上下开关管的死区产生方式实际上是通过将每个驱动的上升沿延迟实现的，所以通常死区补偿是通过增大主开关管的驱动脉冲宽度来实现的，通常死区补偿方法不能准确定位这两段不需要死区补偿的时间，并且随着功率的变化也会有较大的变动，导致补偿位置不准确，补偿效果很不理想。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种双极性SPWM调制方式的自适应死区补偿方法。

为解决上述的技术问题，本发明采取的技术方案：

一种双极性SPWM调制方式的自适应死区补偿方法，其特殊之处在于：首先逆变器的一侧通过取峰值电路将电感电流的上下包络线的信号采集到送入DSP控制器，再通过以下步骤实现自适应死区补偿，其中与载波相比较的调制信号的数字量为CMP，同一桥臂的上下管的死区时间为deadtime：

（1）、当电感电流的上包络线大于0、下包络线也大于0时：电感电流波形为正，由于死区造成主管的占空比丢失，因此需要加入死区补偿，令CMP=CMP+deadtime/2，则可以实现死区的完全补偿；

（2）、当电感电流的上包络线大于0、下包络线小于0时：此时电感电流正向过零，主管的占空比丢失并对波形并无影响，不需要死区补偿，CMP=CMP；

（3）、当电感电流的上包络线小于0、下包络线大于0时：电感电流正向过零，主管的占空比丢失并对波形并无影响，不需要死区补偿，CMP=CMP；

（4）、当电感电流上包络线小于0、下包络线也小于0时：此时电感电流波形为负，死区补偿方式为：CMP=CMP- deadtime/2，则可以实现死区的完全补偿。

上述的CMP增加deadtime/2时，那么在载波的下降沿驱动信号提前deadtime/2时间反转，在载波的上升沿延迟deadtime/2时间翻转，这样驱动信号就增加了deadtime的时间。

上述的取峰值电路采用取正峰值电路和取负峰值电路。

上述的取正峰值电路为电感电流I_L 经过采样电路按比例缩小后通过二极管D₁、电阻R₁分两路输出：一路经电阻R₂、直流电源V₁、电容C₁与放大电路连接，另一路与放大电路连接，放大电路还原后的信号低通滤波器LPF滤波后得到信号V1LP1。

上述的取负峰值电路为电感电流I_L 经过采样电路按比例缩小后通过二极管D₂、电阻R₃分两路输出：一路经电阻R₃、直流电源V₂、电容C₂与放大电路连接，另一路与放大电路连接，放大电路还原后的信号低通滤波器LPF滤波后得到信号V1LV1。

与现有技术相比，本发明在增加简单的硬件电路基础上，通过自动找到是否需要死区补偿的界限，来实时调整死区补偿的位置，能在任何功率下都可以达到理想的死区补偿效果的方法。

附图说明

图1为SPWM死区产生的示意图；

图2 为死区补偿分界线图；

图3为本发明的取正峰值电路；

图4为本发明的取负峰值电路；

图5为本发明的取峰值电路与系统电路连接框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参见图1，由于在数字控制的双极性SPWM调制方式中，同一桥臂的上下开关管的死区产生方式实际上是通过将每个驱动的上升沿延迟实现的，所以通常死区补偿是通过增大主开关管的驱动脉冲宽度来实现的。

参见图2，在双极性的SPWM调制方式中，并不是在整个正弦波的周期内都需要死区补偿的，在过零处附近的一段时间内（主控管导通前、电感电流反相续流还未结束），是不需要死区补偿的，而这段时间的长短和滤波电感的大小以及电流的大小有关，通常死区补偿方法不能准确定位这两段不需要死区补偿的时间，并且随着功率的变化也会有较大的变动，导致补偿位置不准确，补偿效果很不理想。