3.3单相并网逆变器的低谐波调制方法改进设计逆变器的主要使用目的是实现从直流电到交流电的转变过程，它的工作过程是利用不同的PWM调制算法来控制相关的半导体器件的导通或者是截止，在这些算法当中，SPWM这一调制方法能够最终实现输出正弦交流电的目的。在逆变电路的调制方法中，较为常见的是单极性单相SPWM和双极性的单相SPWM，前者存在零振荡的问题，而后者则会在加入死区时间后出现波形畸变十分严重的问题。所以，为了避免上述两种方法存在的问题，本文的研究中采取了单相空间矢量PWM(SPWM)Ⅴ这种方法来实现逆变电路的调制过程。这种方法能够在很大程度上实现输出波形谐波含量的降低。还有一点，在电压源型逆变器中，需要加入死区时间，主要原因在于需要避免在同一个桥臂出现上下两个开关直通的现象。考虑到传统的对死区时间的增加会使输出电压电流谐波含量有所增加，产生波形畸变的情况，采用新的方法加入死区时间，即将可变的死区时间加入到一个单相的SPWMⅤ调制矢量中，通过这一方法来减少波形畸变。3.3.1单相SVPWM原理下图3.3即为单相电压源逆变电路的示意图，图中的PNV指的是中路的输出电压，其中的四个开关S1、S2、S3和S4共同构成H型逆变桥的主要结构，a、b两点的含义是交流侧输出，电感abL和电容C组成输出LC滤波电路，然后输出正弦交流电。3.3.2传统死区加入SVPWM方法3.3是传统的单相逆变电路的结构示意图，由图可知，同一桥臂上有两个开关，这两个开关在同时导通的时候，就和直流电路中的短路情况类似，这种情况下，会产生很大的短路电流，最终的结果就是导致开关的烧毁。图3.4中则显示了在理想状态下SVPWM会出现的波形，可以从图上看出，同一桥臂上的开关，基本也是同时发生变化的，但是在现实状况下，由于开关，信号上的差异，很有可能出现延迟等现象，所以，死区时间的加入是很有必要的。3.4中展示了传统增加死区时间的方法，其中的死区时间用d来进行表示，这是一种通过延迟同一桥臂上开关管Sl和s3的导通，来实现提前S1和S3截止的方法，加入死区时间后，就能够避免同时导通造成的开关烧坏的现象，此时有效矢量的作用时间T。和零矢量的作用时间To分别为（3.8）从式(3.8)中，我们可以发现，如果说每个开关周期的有效矢量的作用时间T,减小了一个固定值，那么，输出的波形就会出现振幅减少的情况。而我们从调制波的周期上来看，则会发现Ti的变化规律出现了严重的非线性改变，属于严重畸变，同时，这种畸变发生最为严重的区域便是零点附近，我们把死区时间设为1微秒，然后进行Matlab仿真，结果可以发现如果按照这种方式加入死区时间，那么最终的正弦波谐波含量也会很高，THD=4.89%，如图3.3.3低谐波死区时间加入SVPWM传统方法加入死区时间存在很大的缺陷，比如会出现畸变，而通过把死区加入到零矢量这样的方法，能够实现传统方法出现的弊端，当交流处输出为正时，开关S1和S4是导通的状态，所以在这个时候S1和S4的脉冲宽度是不变的，同时，S2和S3可以发生改变，比如这个时候S2可以提前关段并延迟导通，S3的状态和S2刚好相反。同理当交流处输出为负时，两桥臂上的开关状态发生互换。图2.19中显示了将死区时间添加到零矢量之后出现的波形。有效矢量作用时间1T和零矢量作用时间0T为从这个计算时钟，我们可以发现，如果不去改变每个周期的1T，即有效矢量作用时间，那么对于嘴周输出的波形的幅度就不会有太大影响；与此同时，如果这样控制那么有效矢量的变化也不会影响到波形，2.14中也表明，在这些状态下，虽然输出电压为0，但是和正常的零矢量相比起来直流输入源和输出的LC滤波电流之间还是存在一定差异的，这些变化的出现，事实上是一种系统的非线性因素，而且如果把固定的死区时间改变为可以发生大小变化的死区时间，那么就可以很有效的减少甚至消除这些系统的非线性因素，最终能够达到减少谐波含量的目的。我们将死区时间规定为:在上式中，n代表的是加入的死区时间和有效矢量时间之间做比例的值，加入了死区时间后，我们可以发现，波形图和2.19Ca)是一致的，然后我们可以通过计算得出有效矢量的作用时间T;和零矢量的作用时间To一般意义上来讲，设定死区时间为2微秒，在...
