改善的

UPWM 在变频逆变器中的应用

关键字：正弦脉宽调制

 逆变器 

1、引言

　　

SPWM 正弦脉宽调制技术是工业领域应用最为广泛的一种变频电源控制方式。这种技

术的特点是原理简单，通用性好，控制和调节性能好，是一种比较好的波形改善法。正弦脉
宽调制可以分为双极性控制方式

(BPWM)和单极性控制方式(UPWM)两种。

　　传统的

UPWM 控制方式如图 1(a)所示，与双极性控制方式相比，其开关频率在

“实效

上

”增加了一倍.同时，由于每次开关输出电压的变化从双极性的 降到 ，其输出电压波形的

频谱会有所改善。但由于其功率管均工作在高频状态下，开关损耗较高。本文将在传统
UPWM 的基础上对 UPWM 加以改善。使其在满足 THD 要求的情况下开关损耗更低。并给出
了在此种工作方式下制作的样机的实验波形。

2、改善的 UPWM 方式下全桥逆变器的基本原理

2、1 全桥逆变器的电路拓扑结构

　　本项目包括前级电路和后级电路，其中前级电路包括

PFC+BUCK 来实现输出电压幅值

的调节，本文着重介绍后级电路。图

2 给出了全桥逆变器的电路拓扑结构。图中开关管 S1-

S4(包括其寄生二极管 D1-D4)是桥式电路的四个臂，它们由电力电子器件及辅助电路组成。

图

2　 全桥逆变器的电路拓扑结构图

2、2 改善的 UPWM 控制方式

　　改善的

UPWM 控制方式如图 3 所示，其 S1 和 S3 采用 PWM 调制而 S2 和 S4 采用

SPWM 调制。S4 调制的时候 S1 长通，而 S2 调制的时候 S3 长通。同时保证同一桥臂上的两
开关管不直通，即同一桥臂上的两开关管在大趋势上是互补的。而在传统的

UPWM 控制方