单相SVPWM窄脉冲抑制策略与Matlab验证

本文主要探讨了单相电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术中的一个关键问题——窄脉冲现象及其对绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的影响。SVPWM是一种广泛应用在电力电子领域的调制技术，它通过精确控制逆变器中开关元件的导通和截止时间，以实现无刷电机的高效控制。然而，当调制过程中产生的驱动窄脉冲和关断窄脉冲过于频繁或过窄时，会导致IGBT在未完全打开的情况下迅速关闭，这可能会引发一系列问题，如器件的关断电压尖峰、振荡，最终可能导致功率开关器件损坏，甚至引起输出波形的严重畸变。 窄脉冲的出现不仅降低了系统的稳定性，还可能增加故障率，降低设备的使用寿命。因此，作者针对这一问题提出了通过调整调制比M来控制触发驱动脉冲宽度的方法。调制比M决定了每个电压矢量周期内各开关状态的持续时间，合理的M设计可以有效地限制或消除窄脉冲的发生，从而保护IGBT免受损害，提高系统的可靠性和安全性。 文章详细阐述了窄脉冲产生的原理，并介绍了如何通过MATLAB等仿真工具进行模拟和验证。通过这种方法，研究者能够在计算机模型中模拟实际操作，优化调制策略，确保开关器件能够在允许的范围内工作，避免窄脉冲带来的负面影响。实验结果显示，这种方法成功地提高了电路的安全运行性能，减少了由于窄脉冲导致的器件损坏和输出质量下降的问题。 该研究为单相SVPWM系统的设计者提供了一种实用的策略，以改进其控制算法，减少窄脉冲的影响，从而提升整个电力电子系统的性能和可靠性。这对于现代电力电子设备，特别是在可再生能源转换和电动汽车等领域，具有重要的工程实践价值。