PWMインバータのデッドタイムが相電圧に与える影響
- PWMインバータのデッドタイムは、出力相電圧の立ち上がり時間に影響を与えます。
- デッドタイムにより、出力相電圧が遅れて立ち上がり、２レベルのパルス波形が形成されます。
- デッドタイム中は出力相電圧が零レベルになるのではなく、綺麗に立ち上がりが遅れる仕組みとなっています。
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PWMインバータにおけるデッドタイムの相電圧に対する影響
今回は、PWMインバータのデッドタイムが 「相電圧にどのように影響するのか」、 その原理を伺いたく投稿させていただきました。 PWMインバータは一般的にデッドタイムを考慮し スイッチング制御していると思います。 そこで実際に実験ユニットでデッドタイムを 設定し、測定をしてみました。 （正弦波・三角波比較変調にて） すると、出力相電圧がデッドタイム時間だけ 遅れて立ち上がり、「+1/2E」「-1/2E」の２レベルの パルス波形となっていました。 （電源の中性点をグランドに取った場合） これは参考書などの原理と合っています。 しかし、私はどうも納得できません・・・。 デッドタイムの間は「上スイッチ・下スイッチ」が 両者ともオフしているということは、その時間の 出力相電圧は零レベルになるのでは・・・？。 つまり相電圧は「+1/2E」「0」「-1/2E」の ３レベルとなるパルス波形になると考えていました。 なぜこのような現象が起きず、デッドタイム分だけ 綺麗に相電圧の立ちあがりが遅れるのでしょうか？ この原理を知っている方がいれば、 教えていただけますでしょうか？ 分かりにくい説明で申し訳ございませんが どうか宜しくお願いいたします。
- syopan44
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誘導性の負荷がつながっていると、かならずどこかに電流の経路が確保される必要があります。 デッドタイムの期間は、アーム上下のゲート信号を止めていますが、上記電流経路を確保するために、アーム上下の半導体素子（IGBTやMOSFETなど）に逆並列に接続されているダイオードがONになっています。 このため、出力には、負荷電流の向きに応じてE/2もしくは-E/2の電圧が現れます。 （相電圧の変化がデッドタイムの分進むか遅れるかは、電流の向きと、スイッチングの遷移の向き（上のスイッチから下のスイッチか、その逆か）で決まります。
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お礼
早速の回答ありがとうございます。 なるほど、IGBTの逆並列ダイオードでしたか！ これで疑問も吹き飛びました。 ありがとうございます、本当に助かりました。