IGBT驱动保护与SVPWM死区补偿技术研究

"这篇硕士论文主要探讨了IGBT驱动保护电路在变频器中的应用，特别是死区补偿技术对于改善输出电压波形和减少电流谐波的影响。作者设计了一套以HCPL316为核心的IGBT驱动保护电路，并提出了一种基于功率因数角预测的死区补偿方法，以减少电机噪声，延长电机寿命。该方法在SVPWM软件基础上实现了死区补偿算法，并通过实验验证了其有效性和准确性。" 在电力电子领域，SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation，空间电压矢量脉宽调制）是一种广泛应用的调制技术，尤其在电机控制中，它能有效地提高逆变器的效率和输出质量。SVPWM的核心是通过组合不同的电压矢量，使得在每个开关周期内，逆变器输出的平均电压与期望的电压矢量相匹配，从而实现更平滑的电压波形和更少的转矩脉动。 死区时间是IGBT驱动电路中的一个重要参数，它是指在同一桥臂上两个IGBT不能同时导通的最小时间间隔，以防直通导致短路。然而，死区时间的存在会导致输出电压波形的畸变，增加电流谐波，影响电机性能。因此，死区补偿技术应运而生，其目的是通过调整控制脉冲宽度来抵消死区时间带来的影响，以保持输出电压和电流的连续性。 论文作者设计的IGBT驱动保护电路不仅具备强大的驱动能力，还能对IGBT提供过电流和过电压保护。电路中的死区时间可通过可调电阻进行设定，确保不同型号IGBT的安全运行。此外，提出的功率因数角预测死区补偿方法通过计算功率因数角，预测电流矢量位置，从而判断电流方向并调整脉冲宽度，进一步优化了补偿效果。 实验结果表明，该驱动保护电路能有效提供过流、过压保护，并通过死区补偿降低了变频器的输出电流谐波，减少了电机噪声，提高了电机寿命。这种方法的软件实现简单，补偿精度高，为实际应用提供了有价值的解决方案。