DeadTime效应的产生与补偿方法.ppt

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1、DeadTime效应的产生与补偿方法王华东技术中心05/03/24一：Deadtime产生的原因半桥逆变系统中，T1、T2工作在互补状态，由于存在开关延迟时间，为避免桥臂上下直通，必须在驱动信号之间设置一段Deadtime，延迟开通。此段时间内，上下桥臂都不导通，以保证安全。二极管续流对输出电压的影响+Ud/2-Ud/2Ud/2-Ud/2+--+Ud/2-Ud/2二极管续流对输出电压的影响-Ud/2-Ud/2-Ud/2-Ud/2+Ud/2-Ud/2DeadTime效应的四种情况由图2得到以下结论：1、Io>0时，实际输出电压与U1一致（图b、d），此时T1称为主导管；Io<0时，实际输出电压

2、的波形与U2一致，此时T2称为主导管（图c、d）2、死区引起的附加电压脉冲幅值恒等于电源电压值Ud。宽度恒等于TD。一个基波周期T内，正负脉冲数之和等于载波比N。（图e）3、DeadTime产生与电流极性相反的误差脉冲电压，使输出电压基波幅值减小。基波电压的损失与电流相位无关，只与电流方向相反。二：DeadTime效应等效+=理想输出DeadTime效应实际输出假设输出电流与输出电压同相位二：DeadTime效应将附加电压脉冲等效为同周期的幅值为△V的矩形波将△V傅里叶变换（过程略）得到附加基波电压与谐波电压，f为载波频率。可得实际输出电压当时，V1损失最大。DeadTime产生的附加基波使

3、输出电压下降，产生的谐波使输出电压THD变大。三：补偿方法1、重复控制重复控制：记忆扰动发生的位置，对周期性重复出现的误差，重复控制器的输出也周期性的累加，直至误差为零。适用于所有周期性扰动。已应用。2、电压反馈型补偿检测输出PWM与参考PWM波的偏差，产生一个补偿信号，与参考PWM波叠加。不便应用。3、电流反馈型补偿根据结论2、3，每周期都产生固定宽度与幅值的附加脉冲，则可以根据电流方向补偿这个附加脉冲。电流反馈型补偿电流反馈型补偿应用时的注意事项：1、电流过零点处一般不补偿。原因1、不易判断方向原因2、死区效应在小电流时并不明显2、DSP的相关寄存器设置。寄存器的修改在下一次中断才生效3

4、、不可以全补偿电压外环调节可以部分改善基波电压的幅值损失重复控制调节可以部分改善谐波电压的影响。建议补偿时间取小于TD/4。四:补偿效果机型DeadTime（us）加入补偿空载R载RCD载山特并联冗余6K1.6否1.1%2%5.5%是0.94%1.45%5.6%2否1.5%2.5%5.7%是1.362%5.5%台北LinearPlus6K2否3.1%基本无变化是2.5%台北LinearPlus10K2否2.9%是2.3%效果：空载下有轻微改善，RCD载无变化，R载有较大改善.对Spike、效率、暂态、动态等其他指标基本无影响。适用范围：Deadtime>=1.6us的逆变中。试验图形（并联冗

5、余6K）Deadtime=1.6us,未加补偿,空载Hamonic3=0.71%,THD=1.1%试验图形（并联冗余6K）Deadtime=1.6us,加入补偿,空载Hamonic3=0.5%,THD=0.94%试验图形（并联冗余6K）Deadtime=2us,加入补偿,空载Hamonic3=0.78%,THD=1.36%试验图形（并联冗余6K）Deadtime=1.6us,未加补偿,R满载Hamonic3=1.6%,THD=2%试验图形（并联冗余6K）Deadtime=1.6us,加入补偿,R载Hamonic3=1%,THD=1.45%试验图形（并联冗余6K）Deadtime=2us,加入

6、补偿,R载Hamonic3=1.6%,THD=2%THANKS致谢：感谢技术中心肖永利、李明珠、软件课蒋飞、向建玲等同事的热情帮助。