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Deadtime Compensation Method for Synchronous Optimal Pulsewidth Modulation
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DOI：10.1109/JESTIE.2025.3617868.png)
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摘要
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同步最优脉宽调制（SOPWM）技术因其相比其他脉宽调制（PWM）技术具有更优的总谐波畸变（THD）性能而得到广泛应用。然而，其有效性高度依赖于电压源逆变器（VSIs）中半导体器件的精确开关。在实际应用中，VSIs需要在上下半导体开关之间设置死区时间以防止直流链路短路，这会导致最优脉冲模式（OPP）与实际输出电压波形之间存在不可忽略的差异。这些误差会导致输出电压THD增加，并产生幅值和相位误差，进而显著降低SOPWM控制的VSIs的整体性能。为解决这些问题，本文提出了一种专门针对VSIs中SOPWM技术的新型死区补偿方法。该方法实时调整参考电压角度，修改OPP以消除由死区时间、开关开通和关断延迟引起的误差。仿真和实验结果表明，该方法有效减轻了死区对SOPWM控制的两电平VSIs的不利影响，确保输出电压波形与预期输出电压波形高度吻合。实验结果显示，相比无补偿的SOPWM，该方法使电流THD降低最多14%，电压THD降低最多8%。此外，该方法具有通用性，兼容开环和闭环控制策略，从而在各类应用中提高了SOPWM的可靠性和效率。
Keyword:
Switches
Pulse width modulation
Voltage control
Delays
Voltage
Control systems
Harmonic analysis
Frequency modulation
Delay effects
Voltage source inverters
Deadtime
output voltage waveform
synchronous optimal pulsewidth modulation (SOPWM)
total harmonic distortion (THD)
voltage source inverter (VSI)
期刊
I
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机构
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