【经验】死区时间对低功率变频器设计的重要性

时间： 2019-03-30 来源：Vincotech

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使用变频器（Variable Frequency Inverter，VFD）的感应电机数量逐年增加，其中1 kW到100 kW变频器的应用市场最大。现代变频器多使用开关速率非常快的功率半导体器件，比如绝缘栅双极晶体管（IGBT）。变频器输出端电压的快速变化，会对电机电缆以及电机本身造成影响，因此在设计变频器时需要对相关因素加以考虑。本文主要讨论在设计低功率变频器时需要考虑的其中一个因素——死区时间。

死区时间是指为确保互补开关不出现同时导通而设置的一段时间，因此对变频器的稳定工作来说，正确设置死区时间是非常重要的。死区时间太小，可能会使互补开关同时导通，带来更高的谐波失真（THD）。

死区时间引入一个小的电压误差，就足以使电机电流畸变、电机扭矩振荡，甚至使电机失控。为了降低纹波电流和扭矩波动，必须提高载波频率。随着脉冲频率的提高，死区时间在整个调制周期中占据了很大一部分，导致平均负载电压的畸变也越来越严重。

畸变电压的计算公式如下：

其中，tdt代表死区时间，T代表载波频率对应的周期，fsw代表开关频率，VDC代表直流母线电压。因此，电机端电压Vm并不等于设定的参考电压Vref。畸变电压的正负取决于变频器的输出电流im，如图1所示。

图1 死区效应

由畸变电压的计算公式可知，开关频率越高，死区时间所产生的影响将更严重，结果是经过电压零点的电流产生畸变。因此，对于开关频率较高（与高功率驱动器相比）的低功率驱动器来说，尽可能地减小死区时间显得更为重要。

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全部评论（1）

Jerrfy Lv9. 科学家 2019-05-26

不止死区时间重要，斜率对于变频器温升与对外部设备的干扰也很关键

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