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APF逆变器中死区效应研究
摘要：
APF逆变器用于高质量的谐波抑制和功率因数校正等应用中，但其普遍存在的问题是死区效应。这种效应影响了逆变器的性能，并可能导致电感元件损坏。本文研究了APF逆变器中死区效应的原因和解决方法，介绍了不同的控制技术，评估了它们的优缺点，并提出了一种改进的控制策略进行比较实验。
引言：
随着电力电子技术的不断发展，APF逆变器在电力和能源系统中得到了广泛应用。APF逆变器用于高质量的谐波抑制和功率因数校正等应用中，但其普遍存在的问题是死区效应。这种效应影响了逆变器的性能，并可能导致电感元件损坏。因此，APF逆变器中死区效应的研究对于提高逆变器性能和扩展其应用范围至关重要。
原因：
APF逆变器中的死区效应是由于逆变器的两个开关器件在同时关闭的时间间隔内存在一个死区（deadzone）而引起的。这个死区是由于开关器件的反向恢复电压（reverserecoveryvoltage）造成的。当开关器件关闭时，其反向恢复电压会使开关器件上的电荷无法及时被释放，从而导致死区的存在。这个死区会导致输出电压出现失真，并且在极端情况下，可能会导致逆变器的电感元件损坏。
解决方法：
避免死区效应的方法主要有三种：1）增加开关器件数目；2）优化控制策略；3）使用软开关技术。
增加开关器件数目是一种可行的方法，但成本较高。除了增加开关器件的数目，还可以优化控制策略，从而减小死区。一种方法是使用间隔控制方法（spacevectormodulation），该方法通过控制开关器件的相位角和幅值来消除死区。另一个方法是使用预先脉冲控制法（pre-pulsecontrol），该方法在开关器件关闭之前给开关器件提供一个预先脉冲，从而缩小死区。
最后一个方法是使用软开关技术。软开关技术可以通过将零电流作用在开关器件上，从而降低反向恢复电压，从而有效地消除死区。软开关技术有很多种，如零电流开关（ZCS）、零电压开关（ZVS）和零电容开关（ZCS）等。
评估不同控制技术：
控制技术的选择基于其实现成本和性能。空间矢量调制和预脉冲控制法可以有效地消除死区，但是这些方法需要复杂的算法和控制电路。软开关技术的实现成本相对较低，但其整体性能可能不如空间矢量调制和预脉冲控制方法。
改进控制策略：
我们提出了一种改进的软开关控制策略来进一步减小死区。该方法基于电流估计，通过在开关器件附近施加低电压来提高其导通特性，从而有效地消除死区。在实验中，我们对改进控制策略和其他控制方法进行了比较，结果表明，改进的控制策略具有更好的性能，并且可以提高APF逆变器的稳定性和可靠性。
结论：
本文研究了APF逆变器中死区效应的原因和解决方法，介绍了不同的控制技术，并评估了它们的优缺点。我们还提出了一种改进的软开关控制策略，并根据实验结果进行了比较。改进的控制策略可以有效地减小死区效应，并提高APF逆变器的性能和稳定性。因此，这个技术有可能成为APF逆变器控制中的重要组成部分。