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FOC死区补偿实现

更新时间：2019-11-05 22:32:28 大小：625K 上传用户：xuzhen1查看TA发布的资源 标签：foc死区补偿 下载积分：0分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(3) 举报

资料介绍

目前，小功率通用或专用变频器以及交流变频家电产品大多采用典型的交

-直-交电压型逆变器（vsi）结构，逆变实现一般采用双极性 pwm调制技术，即在同一逆变桥臂上、下 2个开关管施加互补的触发信号。由于开关管自身的特性：开通和关断都需要一定的时间，且关断时间比开通时间要长。因此，若按照理想的触发信号控制开关管的开通和关断，就可能导致同一桥臂的2个开关管直通而损坏开关器件。

为了防止这种直通现象的发生，必须在它们开通和关断之间插入一定延时的时间，这个延时时间就称为死区。

死区时间内2个开关管都

处于关断状态，负载电流通过反并联二极管续流，负载电压不受开关管控制，由此造成负载电压波形发生畸变，逆变器的平均输出电压降低，并产生与死区时间以及调制比成正比的

3，5，7，…次谐波分量，进而影响到电动机的输入电流和运行质量。当逆变器工作在低输出频率、开关频率较高和负载感性很弱时这种影响相当严重

[1.2]。为此，需要对死区的影响进行补偿，以提高变频器的输出性能和改善电动机的运行工况。常用的补偿方法有电流反馈型和电压反馈型，也有单边补偿与双边补偿、纯硬件补偿与硬件软件结合补偿等具体手段，但其工作原理相似，都是产生一个与死区引起的误差波形反向的波形，以抵消死区的作用

[3.10].motorola公司推出的电动机专用

控制芯片mr16内部集成了专门的死区补偿硬件电路，只需要简单的外围电流极性检测和简单的软件编程就可以实现可靠的死区补偿


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1 引言  
目前，小功率通用或专用变频器以及交流变频家电产品大多采用典型的交  
-直 -交电压型逆变器 (vsi) 结构，逆变  
实
现一般采用双极性  
pwm  
调制技术，即在同一逆变桥臂上、下  
间比开通时间要长。因此，若按照理想的触发信号控制开关管的开通和关断，就可能导致同一桥臂的  
为了防止这种直通现象的发生，必须在它们开通和关断之间插入一定延时的时间，这个延时 间就称为死区。  
处于关断状态，负 电流通过反并联二极管续流，负 压不受开关管控制，由此造成负  
降低，并产生与死区时间以及调制比成正比的 3， 5， 7，⋯ 次谐波分量，进而影响到电动机的输入电流和运行质量。当逆变器工作在低  
输出频率、开关频率较高和负载感性很弱时这种影响相当严重 [1,2]。为此，需要对死区的影响进行补偿，以提高变频器的输出性能和改  
善电动机的运行工况。常用的补偿方法有电流反馈型和电压反馈型，也有单 偿与双边 偿、纯硬件补偿与硬件软件结合补偿等具体  
手段，但其工作原理相似，都是产生一个与死区引起的误差波形反向的波形，以抵消死区的作用 [3,10] 。motorola 公司推出的电动机专用  
只需要简单的外围电流极性检测和简单的软件编程就可以实现可靠的死区补 [11]。  
2 个开关管施加互补的触发信号。  
由于开关管自身的特性 :开通和关断都需要一定的时间，且关断时  
2 个开关管直通而损坏开关器件。  
死区时间内 2 个开关管都  
时
载
载电  
载电压波形发生畸变，逆变器的平均输出电压  
边补  
补
控制芯片 mr16 内部集成了专门的死区补偿硬件电路，  
偿
2 死区补偿原理分析  
2.1 死区对输出电压的影响  
在理想情况下，功率开关管开通和关断都是瞬时完成，不存在开通和关断时间，因而也就不存在死区时间。但实际情况是功率开关管并  
非理想开关，而且关断时间比开通时间要长。为了使功率开关管工作安全，在其开通之前插入死区  
间内都处于关断状态。由于死区时间 td 的存在，使得功率开关管的导通时 缩短，引起  
器输出的平均电压。  
td，即让  
该桥臂的 2 个开关管在 td 时  
间
pwm 脉冲宽度和电位的丢失，进而影响到逆变  
图 1 死区对输出电压影响示意图  
下面以三相逆变桥中的一相为例，分析死区对输出电压的影响。不妨设电流正方向如图  
1 中箭头方向所示，假设当前死区发生时，电流  
方向为正，这时 igbt1 和 igbt2 都没有驱动信号，处于关断状态，驱动信号如图  
1 中的 (2) 和(4)。由于当前电流方向为正，所以感性负  
载
通过下桥臂的续流二极管  
出电压多出一个 td 宽度的负电位。实  
和(5) 所示。当电流为负方向时，感性负载通过上端的二极管  
意图。这样，逆变器的实 输出电压的波形与理想波形比较就发生了畸变。图  
管驱动信号和输出电压， (2) 、(4) 和 (6) 分别 际情况下的上管驱动信号、下管驱动信号和输出电压。  
d2 续流，因此将输出电压箝制在  
输出电压与理想输出电压相比，正电压的脉冲宽度减小，输出电压小于期望值，如图  
d1 进行续流，这 压脉宽减小，输出电压大于期望值，这里不给出示  
1 中的 (1) 、(3) 和(5) 分别为理想情况下的上管驱动信号、下  
-udc/2 电位上，输出电压波形如图 1 中的 (6) 所示。也就是说在死区期间，输  
际
1 中的 (6)  
时负电  
际
为实  
1

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全部评论(3)

  • 2023-10-26 23:22:56mxyloto

    感谢分享

  • 2020-05-13 15:41:01witty01

    一篇文章，应该是没有发表的，有波形，可以参考

  • 2020-04-24 08:18:21wenjietao

    不错的资料，要simulink模型就好了

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