逆变器控制算法（逆变器脉宽调制方法）

今天逆变器厂家就告诉大家如何提高逆变器的逆变效率。你可以简单地理解一下。相关文章将定期更新。

逆变器的效率直接关系到系统的发电量，是客户非常关心的重要指标。提高逆变电源的转换效率非常重要。

逆变器的逆变效率如何提高

提高电源逆变器效率的唯一方法是减少损耗。逆变器的主要损耗来自于IGBT、MOSFET等功率开关管，以及变压器、电感等磁性器件，这与所选材料所用的电流、电压和工艺有关。

IGBT损耗

它可分为传导损耗和开关损耗。其中，传导损耗与元件的内阻和通过元件的电流有关，而开关损耗与元件的开关频率和元件承受的直流电压有关。

电感损耗

可分为铜损和铁损。其中，铜损是指电感线圈的电阻引起的损耗。当电流通过电感线圈的电阻并被加热时，部分电能转化为热能而损失掉。由于线圈通常用绝缘铜线绕制，因此也称为铜损。通过测量可以计算出变压器的短路阻抗。铁损包括磁滞损耗和涡流损耗，可以通过测量变压器的空载电流来计算。

提高逆变器效率的技术

目前，提高功率逆变器效率的技术路线有3条。

首先，采用空间矢量脉宽调制等控制方法来降低损耗。

其次，采用碳化硅材料的成分来降低功率器件的内阻。

三是采用三电平、五电平、多电平电气拓扑和软开关技术，降低功率器件两端电压，降低功率器件的开关频率。

1. 空间矢量脉宽调制（SVPWM）

SVPWM是一种全数字控制方法，具有直流电压利用率高、控制容易等优点，在电力逆变器中得到了广泛的应用。直流电压利用率高，相同输出电压下可以采用较低的直流母线电压，降低了功率开关器件的电压应力，降低了器件的开关损耗，提高了功率的转换效率逆变器在一定程度上。在空间矢量合成中，矢量序列的组合有很多种。通过不同的组合和排序，可以达到减少功率器件的开关次数的效果，进一步降低功率逆变器的功率器件的开关损耗。

2.碳化硅材料制成的部件

碳化硅器件的单位面积电阻仅为硅器件的百分之一，而采用碳化硅制成的IGBT（绝缘栅双极型晶体管）等功率器件可将导通电阻降低至传统的十分之一硅器件。由于碳化硅技术可以有效降低二极管的反向恢复电流，因此也可以降低功率器件的开关损耗以及主开关管所需的电流容量。因此，以碳化硅二极管作为主开关的反并联二极管是提高功率逆变器效率的一种途径。与传统的快恢复反并联二极管相比，碳化硅材质的反并联二极管可以显着降低反向恢复电流，整体转换效率提高1%。采用快速IGBT后，由于开关速度加快，整机转换效率可提升2%。当SiC反并联二极管与快速IGBT结合时，功率逆变器的效率将进一步提高。

3、软交换和多电平技术

软开关技术利用谐振原理，可以使开关器件中的电流或电压按正弦或准正弦规律变化。当电流自然过零时，设备关闭。当电压自然过零时，器件导通，从而减少开关损耗，解决电感断路和电容开路的问题。而且，当开关两端的电压或流过开关的电流为零时，开关没有开关损耗，开关导通或关断。三电平逆变器主要应用于高压、大功率场景。与传统两电平结构相比，零电平输出增加，功率器件电压应力降低一半。为此，在相同开关频率下，三电平逆变器可以使用比两电平逆变器更小的输出滤波电感，可以有效降低电感损耗、成本和体积。同时，在相同的输出谐波含量下，三电平逆变器比两电平逆变器可以采用更低的开关频率、更低的开关损耗和更高的转换效率。

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