死區(qū)效應(yīng)分析

　　電壓型橋式逆變系統(tǒng)的主電路如圖1所示，圖中 V（i）為功率開關(guān)元件，Vd（i）為續(xù)流二極管。圖2（a）給出了開關(guān)死區(qū)效應(yīng)示意圖，圖2（b）給出了控制死區(qū)效應(yīng)示意圖。

　　如圖2（a）所示，當(dāng)電流大于零時，相對于理想電壓波形，開關(guān)死區(qū)效應(yīng)產(chǎn)生一系列誤差電壓脈沖。在 V1器件工作的一個周期內(nèi)，開關(guān)死區(qū)效應(yīng)產(chǎn)生了兩個誤差電壓脈沖，一個是寬度為Ton（開通時間）、幅值為Ud的負(fù)脈沖，另一個是寬度為To（ff 關(guān)斷時間）、幅值為Ud的正脈沖。此時相對于理想電壓波形，實際輸出電壓的正向脈沖寬度增加了Toff-Ton，而實際輸出電壓的反向脈沖寬度減少了Toff-Ton。同理，當(dāng)電流小于零時，可以得出相反的結(jié)論。

　　零時，可以得出相反的結(jié)論。如圖2（b）所示，當(dāng)電流大于零時，相對于理想電壓波形，控制死區(qū)效應(yīng)產(chǎn)生一系列誤差電壓脈沖。在 V1器件工作的一個周期內(nèi)，控制死區(qū)效應(yīng)產(chǎn)生了一個是寬度為Td（控制死區(qū)時間）、幅值為Ud的負(fù)脈。此時相對于理想電壓波形，實際輸出電壓的正向脈沖寬度減少了Td，而實際輸出電壓的反向脈沖寬度增加了 Td。同理，當(dāng)電流小于零時，可以得出相反的結(jié)論。

　　一般情況下，Toff-Ton的值很小，而Td較大。因此，與控制死區(qū)效應(yīng)相比開關(guān)死區(qū)效應(yīng)的影響非常小，在分析、計算中往往忽略開關(guān)死區(qū)效應(yīng)，只考慮控制死區(qū)效應(yīng)。通常所說的死區(qū)一般就是指控制死區(qū)［10］。

　　死區(qū)對輸出電壓的影響

　　盡管死區(qū)造成的單個誤差電壓脈沖不足以影響整個系統(tǒng)的性能，但其累積效應(yīng)足以使逆變器的輸電電壓波形發(fā)生畸變。在高載波頻率的SPWM逆變器中，這種畸變是不容忽視的。為便于對死區(qū)效應(yīng)作定量分析，現(xiàn)假定如下：忽略開關(guān)器件的反向存儲時間；系統(tǒng)有足夠大的載波比；誤差電壓脈沖呈等間距分布；忽略脈沖重疊現(xiàn)象；逆變器輸出電流波形接近正弦。基于上述假設(shè)條件就可以采用正負(fù)半周誤差電壓法對其進行分析［11-12］。