如今工业伺服驱动中多选用驱动永磁同步电动机(pmsm)的沟通伺服体系，其沟通驱动单元运用三相全桥电压型逆变器。pwm调制的变频操控技能完成了对沟通电机动态转矩的实时操控，大大进步了伺服体系的操控功能。
可是，关于pwm逆变器，在驱动功率管的开关信号中刺进延时时刻以避免直流母线直接短路，延时时刻的引进将导致死区时刻效应，引起逆变器输出波形的畸变和基波电压的下降，影响了伺服体系功能的进一步进步[1]。
逆变器死区补偿办法总述
为补偿td引起的电压动摇，研究人员提出了各种补偿办法，大致可划分为三类。
最遍及的办法是在电流极性相同的区间内，依据短少的脉冲列相应加上极性相反的脉冲列，以抵消其影响。因为三相电流必有一相与另两相极性相反，一种简略的办法是对极性相反的相实施二倍的电压过补偿，使三相电压死区影响彼此抵消，线电压波形为正弦形[1]。文献[2]详细剖析了死区发生的原因和影响，并依据模仿调制和数字调制别离给出了死区的硬件电路补偿办法。文献[3]依据全桥电路的开关状况，提出了一种带死区补偿的逆变器数学模型，该模型的特点是由简略的滞环结构组成，依据此模型可由一核算公式完成死区补偿。
第二类办法是依据无效器材原理完成死区补偿的。在恣意时刻，逆变器每一桥臂两个功率器材中只要一个是有用的。当上桥臂器材关断时，不管下桥臂器材是否导通，输出电压都是直流母线的负端电压，此刻称下桥臂器材是“无效”的。死区补偿的办法是，保持有用器材的驱动信号不变，改动无效器材的驱动信号使之满足设置死区的要求。已然“无效”器材的通、断并不影响输出电压状况，那么也就不需求驱动信号了，只给有用器材宣布驱动信号就能够了，这样也就不需求参加死区，也就没有什么死区补偿的问题了。但该办法在电流过零点处会因为差错导致畸变，因而运用这个办法时要注意电流过零区域的处理。一些学者进一步提出了改善办法。文献[4]在电流过零点加一滞环，在滞环时刻内运用正常的开关死区维护，可减小畸变。因为电流采样中的搅扰和电流改变的复杂性，文献[5]在电流过零点邻近的区域应给出两路驱动信号并参加死区及死区补偿。使用pwm关断时刻完成换流时的开关死区维护，可消除开关死区的影响。
第三类办法是电流猜测操控。树立较为准确的电机体系模型，剖析电流波形的畸变量，通过电流的猜测操控来完成电流波形的校对。文献[6]提出了猜测电流操控的死区问题，通过估量反电势补偿电压波形畸变和电流零点钳位现象。文献[7]树立异步电机模型的矩阵方程，依据对svpwm算法里定子相电流的猜测，补偿其空间电压矢量。文献[8]使用d-q旋转坐标系下的pmsm模型规划观测器，观测q轴丢失的电压，通过公式折算成需补偿的死区时刻tc，完成死区的在线补偿。文献[9]时刻推迟操控来估量死区导致的搅扰电压，并将其反应到电压参阅给定上以补偿死区影响。电流猜测办法核算繁琐，且补偿作用与电机模型的精度和时变的参数值直接相关，不易得到满足的作用。
逆变器死区的影响
由pwm死区时刻发生的基本原理可知[1]，引起的逆变器输出电压的差错脉冲在绕组电流周期t1内的电压差错可用一方波来等效，为了剖析便利，假定电压差错脉冲在时刻上是等距离的，则等效方波的高度为：
跟着电流极性的改变，差错电压脉冲的方向也跟着发生改变，并且跟着载波频率的进步，差错电压脉冲呈现的次数也随之进步，尽管死区时刻很短，只要几个微秒，可是差错电压在一个周期之内累积起来，也会对输出电压的基波幅值发生较大的影响。差错电压与抱负电压、实践输出电压的定性联系如图2所示。
对图2中的差错方波进行傅立叶剖析得到：
其间，ω1电流基波角频率;ψ希望电压与电机电流之间的相位差。
因而，在疏忽功率开关引起的高频噪声的情况下，逆变器的输出电压为：
其间，ma调准则，为调制正弦波幅值与三角波载波幅值的比值。
由上式可知，因为逆变器死区时刻的存在，不光使逆变器输出电压的基波发生改变，并且使输出电压中含有3次、5次、7次等高次谐波。
开关死区形成逆变器输出电压波形发生畸变，导致输出电流波形波形畸变，即电流的交越失真。
·死区时刻越长，逆变器输出基波电压丢失越大，电压波形畸变程度越大;负载基波电流幅值下降越多，电流波形畸变也越严峻。
·关于确认的死区时刻，负载功率因数变小时，会使逆变器输出基波电压幅值添加，电压波形畸变率变小，基波电流幅值减小，电流波形畸变率变大。
·当输出电压较低时，空间电压矢量幅值很小，三路桥臂相对导通时刻变短，死区时刻的影响变大。
·死区不只影响输出电压幅值，还影响其相位;死区使pwm波形不再对称于中心，因而，空间电压矢量的幅值发生差错，相位也发生改变。
依据方位的动态死区补偿办法
各种死区补偿办法的一个一起特点是依据电流波形补偿电压信号。因而需求检测实践电流值，判别各相电流正负，以其过零点作为补偿电压信号的切换时刻。电流检测环节由电流传感器、低通滤波器和a/d转化组成，为减小噪声程序中还需加数字滤波。检测到的电流存在器材精度和搅扰形成的差错，且有相位推迟。因而使用实践检测到的电流信号很难准确补偿死区影响，甚至会因为过零点邻近的过错补偿形成更大的电流畸变。
如今pmsm的转矩操控多是通过矢量操控完成的，为准确操控电机电流，其电流环呼应频率很高，可到达1khz以上，实践电流能够准确盯梢电流指令信号。在高精度的沟通伺服体系中，为完成高精度的方位伺服操控需求高分辨率的方位传感器，一般到达16或17位，而高速高精度a/d器材相对本钱较高，其分辨率一般为10或12位。因为电流矢量和转子方位相关，假如用方位信号判别电流正负，施加电压死区补偿信号，补偿的精度能够比实践运用的电流信号精度高，且不受搅扰信号的影响。
由pmsm矢量图可见，磁场定向操控的电流矢量与转子磁极成90°(电视点)，并与转子同步旋转。转子磁极的方位可通过高分辨率的编码器确认，通过转子磁场定向操控，电流按时刻改变的电视点和磁极空间改变的空间旋转视点重合，从而可得到电流矢量的空间方位。依据电流矢量的空间方位，能够判别出各相电流的过零点。
磁极的方位视点与电流的相位联系固定，通过剖析，咱们按如下的方位改变规则进行电压补偿：
·当视点0《θ《π时，ia》0，a相补偿正向电压;反之补偿反向电压。
·当视点2π/3《θ《5π/3时， ib》0，b相补偿正向电压;反之补偿反向电压。
·当视点-2π/3《θ《π/3时， ic》0，c相补偿正向电压;反之补偿反向电压。
补偿电压的幅值核算公式为：
其间factor为调整系数，一般取为0.7。
图4和图5为没有加死区补偿和加死区补偿的试验成果比较。由电流波形能够看出，无死区补偿的电流在过零点处发生畸变，
有平的台阶。而参加以上提出的死区补偿办法后，图5所示实践电流盯梢给定电流，得到了作用很好的正弦波形。
逆变器的开关死区效应对沟通伺服体系的功能具有较大的影响，因而对开关死区进行校对补偿是必要的。本文在剖析了各种死区补偿办法的基础上，提出了一种依据方位检测信号的动态补偿办法。该办法使用高分辨率的编码器来进步电流方向的判别精度，试验证明具有较好的补偿作用。
