逆变器双极性调制电感

单相逆变器中开关管桥臂为什么要用互补pwm，能不能一个开关管用pwm，另三个开关管状态固定？

单相逆变器中，开关管桥臂使用互补PWM的主要目的是确保电路在正负半周期都能正常工作，实现双向电流流动。这种调制方式避免了在一个周期内同时开通两个开关，从而减少了开关损耗，提高了效率。

互补PWM属于双极性调制的一种。其关键在于，开关管S1和S2在一个周期内互补动作，而S3和S4则保持常开或常闭状态。这样，正半周期电流通过S3的反并联二极管续流，而负半周期通过S1的反并联二极管续流。这种设计使得电路能够高效地工作。

如果仅使用单一的PWM信号控制一个开关管，而其他三个开关管的状态固定，这种配置则无法实现互补动作。在正半周期，S1和S2的互补PWM动作会带来电流的双向流动，但若其他开关管状态固定，如S3常开，S4常闭，将导致电路无法实现完整的调制周期，进而影响逆变器的工作性能。

实际上，采用互补PWM的单相逆变器更适合非功率因数为1的工作状态。例如，在功率因数接近1的情况下，你的方法可能可行，但在功率因数较低时，这种配置无法提供稳定的工作状态。因此，采用互补PWM的单相逆变器具有更广泛的适用性。

对于更深入的理解，可以参考相关博士论文，该论文详细探讨了单相逆变器中互补PWM的应用及优缺点：http://wenku.baidu.com/view/b13bd1fd6137ee06eff9186a.html。

SPWM原理具体方法

SPWM原理具体方法包括单极性SPWM法和双极性SPWM法。

单极性SPWM法： 调制波：采用正弦波形式，周期由调频比kf决定，振幅由ku决定。 载波：采用等腰三角波，周期由载波频率决定，振幅恒定为ku=1时正弦波的振幅值。三角波的极性在每个半周期内保持一致。 交点决定脉冲宽度：调制波与载波的交点决定脉冲系列的宽度与间隔宽度，整个半周期内的脉冲也是单极性的。 逆变器件操作：每个半个周期内，逆变桥同一桥臂的两个逆变器件中，只有一个按照脉冲系列的规律进行通断操作，另一个完全截止。

双极性SPWM法： 调制波：与单极性SPWM法相同，采用正弦波形式，周期与振幅的决定因素也一致。 载波：采用双极性的等腰三角波构成，周期由载波频率决定，振幅与ku=1时正弦波的振幅值相等。 交点决定脉冲系列：调制波与载波的交点决定了逆变桥输出相电压的脉冲系列，该脉冲系列为双极性的。但由相电压合成线电压时，得到的线电压脉冲系列变为单极性的。 逆变器件操作：逆变桥在同一桥臂的两个逆变器件上，始终遵循相电压脉冲系列的规律进行交替导通和关断。

这两种方法的核心在于通过调制波与载波的交点来决定脉冲的宽度和间隔，从而生成接近正弦波的电压或电流波形，减少谐波成分。

正弦脉宽调制技术原理

正弦脉宽调制技术的原理是通过在每个周期内输出多个宽度各异的矩形脉冲，每个脉冲的宽度与正弦波的幅度成比例，从而生成接近正弦波的输出。具体来说：

基本原理：sPwM技术是在逆变电路中，以恒定直流电压为输入，通过调整脉冲的宽度来实现调压和调频。这种技术简化了主回路和控制回路，提高了设备的可靠性和性能。

脉冲宽度与正弦波幅度的关系：在sPwM中，每个矩形脉冲的宽度都与正弦波的幅度成比例。因此，通过调整脉冲宽度，可以生成接近正弦波的输出波形。

双极性sPwM方法：在这种方法中，逆变器元件交替开关，产生正负极性电压。与单极性相比，双极性控制的输出波形更接近连续的交流信号，使得输出波形更加平滑。

波形生成方式：sPwM波形的生成可以通过硬件电路模拟或软件编程实现。虽然模拟电路可能较为复杂，但随着技术的发展，软件生成的精确控制已成为主流。例如，在微机控制下，可以使用SPWM波形生成算法来精确控制输出波形。

逆变器后级电感发热怎么办

逆变器后级电感发热的解决方法如下：

增加电感量：电感发热通常是由于电流过大，而电感线圈的线径过低导致的。因此，可以通过增加电感量，即增加线圈的圈数，来降低电感温度。

更换粗线径线圈：另一个有效的解决方法是更换线径更粗的线圈。粗线径的线圈能更好地承载电流，减少发热。

检查电感耐温：需要注意的是，电感本身具有一定的耐温范围。只要温度不超过其耐温上限，电感就不会被烧毁。因此，在采取上述措施的同时，也应对电感的耐温情况进行检查，确保其工作在安全范围内。

综上所述，通过增加电感量、更换粗线径线圈以及检查电感耐温等措施，可以有效解决逆变器后级电感发热的问题。

光伏逆变器漏电流检测方法有哪些

光伏逆变器漏电流的检测方法主要包括以下几种：

1. 使用B型电流传感器 安装位置：通常安装在逆变器的输出接口处，用于监测接地电极的电流。 功能特点：能够精确测量直流和交流部分的有效值电流，当电流超过预设限值时，会自动断开并发出故障信号。

2. 基于拓扑结构的检测方法 H4桥双极性PWM调制：通过调整PWM调制方式，抑制漏电流的产生。 全H桥和H5拓扑：通过调整开关状态，保持共模电压的稳定，从而降低漏电流。 HERIC和H6拓扑：通过引入直流或交流旁路，控制电压，有效降低漏电流。

3. 综合检测与控制方法 优化拓扑结构：设计更加合理的电路拓扑，以减少寄生电容和共模电压变化率对漏电流的影响。 调制方式调整：根据不同的工作条件和负载需求，灵活调整PWM调制方式，以达到最佳的漏电流控制效果。 多电平技术应用：采用多电平技术，可以进一步降低漏电流，提高系统的稳定性和安全性。

综上所述，光伏逆变器漏电流的检测方法涉及多种技术手段，包括使用特定类型的电流传感器、优化电路拓扑结构、调整调制方式以及应用多电平技术等。这些方法共同作用于降低漏电流，确保光伏系统的安全稳定运行。

heric拓扑的优势,为什么单项光伏逆变器通常选用heric拓扑?

非隔离型单相并网逆变器在小功率光伏发电系统中广泛应用，因其体积小、效率高等特点。然而，在并网系统中，由于缺少变压器，光伏电池板与电网间存在多处分布电容，功率器件在高频开关时会导致共模电流的产生。为了保障人员和设备安全，必须对地漏电流进行有效抑制。针对此问题，常见的优化策略有两种：一是采用H桥拓扑并结合双极性PWM调制，可以有效抑制共模电流，但存在开关损耗较大及输出电压幅值跳变的问题；二是提出H5、H6等改进型拓扑，分别在效率与共模电流抑制之间寻求平衡，但它们在成本或效率上存在局限。Heribert Schmidt等学者提出了一种新颖的拓扑结构，即Heric拓扑，仅需增加两个功率器件，即可实现输出共模电压的相对稳定，同时提高整体效率，从而被广泛应用在单相并网逆变器中。

Heric电路通过增加T5/D5与T6/D6两个功率器件，滤波电感在续流过程中提供了双向电流通路，从而控制输出共模电压相对稳定。这种拓扑结构下，功率因数为1时，T5与T6在工频下进行开关操作，正半周期T1与T4进行高频开关，关断时通过T6与D5进行续流，负半周期则同理。T2、T3与T5、D6进行换流，保证逆变器AC端口的共模电压输出相对稳定，基本维持在VDC/2。

在Heric电路需要向电网注入无功电流时，T5、T6则需要在输出电压电流反向区间内分别进行高频开关，以适应输出滞后无功电流的情形。例如，当输出电压V大于0而电流I小于0（规定电流流出H桥为正）时，T1-T4均关断，T5导通，电感电流通过T5与D6进行续流，T5关断时电感电流通过D1与D4流通。同样地，当输出电压V小于0而电流I大于0时，T6、D5与D2、D3进行换流。

在单相户用光伏逆变器的应用中，追求小体积和低噪音是产品设计的关键目标之一，这不仅降低了设备的安装要求，也为用户在运行期间提供了更加宁静的环境。因此，较高的开关频率是功率半导体器件的重要需求之一，而更高的效率和更好的可靠性则是产品设计中不可或缺的特性，有助于为客户提供长期稳定的经济效益。在单相光伏应用中，电网电压通常为220/230VAC，逆变器的母线电压在350-400VDC左右，因此，适合应用高效高速的650V IGBT，以满足这些场景中的需求。

英飞凌新一代650V TRENCHSTOP™ IGBT7 H7产品采用最新的微沟槽栅技术，相比前代产品整体损耗可减少39%，同时配备新一代全电流的发射极控制EC7续流二极管，具有更好的EMI表现。此外，该器件还具备出色的防潮性能，可在恶劣环境中可靠运行，且已通过JEDEC 47/20/22的相关测试，特别是HV-H3TRB测试，符合工业应用标准，非常适合户外应用的户用单相光储逆变器。

对于5kW、8kW至10kW功率等级的Heric单相光伏逆变器，可选用相应的IKWH40N65EH7和IKWH75N65EH7产品，DC-AC级转换效率均可达到98.5%，而T5/T6、D5/D6的损耗较小。在成本优化方面，根据具体需求考虑选择合适大小的器件。此外，英飞凌还提供了一站式的解决方案，包括驱动IC（如EiceDRIVER™ X3 Compact、2EDi family双通道隔离驱动系列）、微控制器产品（如XMC™、PSoC™系列）、以及用于测量和控制的XENSIV™系列电流传感器和AIROC™系列蓝牙wifi产品，以满足不同应用需求。

1.1 单相全桥逆变器基础仿真之双极性调制与单极性调制的差异

单相全桥逆变器PWM调制技术主要分为单极性调制与双极性调制，其核心差异在于调制脉冲的极性。单极性调制中，调制信号ur为正弦波，载波uc在ur的正半周为正极性的三角波，在ur的负半周为负极性的三角波。在ur的正半周，V1保持通态，V2保持断态；在ur的负半周，V1保持断态，V2保持通态。输出uo的电平取决于ur与uc的关系。双极性调制中，在ur的半个周期内，三角波载波有正有负，产生的PWM波电平为±Ud，在ur的一个周期内，输出的PWM波只有两种电平。单极性调制的原理相对复杂，需要通过比较调制波与0的值来决定各开关器件的通断状态，而双极性调制则更为直观，只需要将调制波与载波比较即可产生PWM信号。在仿真搭建上，双极性调制模块的内部结构和参数设置相对简单，而单极性调制则需通过额外的逻辑处理来解决载波正负循环问题。仿真结果显示，在闭环控制条件下，单极性调制下的输出电流谐波含量更低，其性能远超双极性调制方式，同样开关频率下，输出电流的谐波含量显著减少。

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