Inverter
切換式DC-AC變流器 簡介: 切換式DC-AC 變流器廣泛的用於交流馬達驅動和UPS中以產生頻率和振幅均可調之交流正弦電壓
Voltage-Source inverter可分為三類: 1.PWM inverter 2.Square-wave inverter 3.Single-phase inverter with voltage cancellation
切換式變流器的基本觀念
PWM switch scheme
ma為 amplitude modulation ratio mf 為 frequency modulation ratio
由Spectrum可看出 PWM輸出之基本波波峯振幅為
Over modulation 缺點 1.造成低諧波成分 2.Vo不會與ma成正比 3.Vo振幅受到最大值的限制
square-wave switching scheme
優點:切換頻率較低,可以降低切換損,可用在高功率的用途。 缺點:1.產生低頻諧波 2.輸出電壓之振幅隨輸入DC電壓改變。 3.無法調整Vo的振幅
Single-Phase Inverter 1.half-bridge 2.full-bridge 3.push-pull
Half-bridge C+,C- 有一類似DC blocking之能力,因此 io不會有DC成分
Half-bridge的特性 1.DC中間點很容易偏移 2.DC電容,與Power switch,耐壓皆較高 Switch rating:
full-bridge 特性:對同樣大小之DC input 電壓, 其輸出電壓為 half-bridge的兩倍
Bipolar PWM
Unipolar PWM
組合結果
,但電流之迴路為 由電流方向決定 ,電流之迴路為 由電流方向決定 此型因其output為 ,故稱為unipolar PWM。
Unipolar之特點: 1.voltage jump為Vd 2. 其輸出之諧波頻率倍增 3.和bipolar相較,DC side之ripple 及harmonic都較小 4.EMI小,dv/dt di/dt小
Square-wave operation 在此case下(TA+ , TB-)及(TB+ ,TA-)兩組switch,其duty cycle為0.5
output control by voltage cancellation