三相逆變橋電路是現代電力電子技術的核心之一，廣泛應用于電機驅動、可再生能源并網、不間斷電源系統等領域。掌握一個應用程序的關鍵是了解其運行原理和管理流程。

一、三相逆變橋電路的基本結構

三相逆變橋由六個功率開關管（例如MOSFET或IGBT）組成，通常分為三組。每組包含上下兩個開關管，分別對應電機的三相繞組（U、V、W）。為了實現直流到交流的轉換，逆變橋通過周期性的開關動作產生三相正弦電壓。每個功率開關管的工作由脈寬調制(PWM)信號控制。其中之一是模擬目標交流電壓波形。上下功率管不能同時開啟。不開啟會導致橋臂短路，損壞器件。

二、通電過程及控制方法

逆變橋運行時，管子的通斷控制非常重要。

1. 上管PWM控制，下管維持電平。這樣，上管通過PWM信號調節輸出波形，而下管則保持固定電平（恒高或恒低）。該模式的優點是簡單、易于控制，適合頻率較低、波形變化較慢的應用場景。

2. 下管PWM控制，上管保持電平。與之前的方法不同，下管的開關動作由PWM信號控制，上管保持恒定電平。雖然適用范圍較窄，但在特殊情況下可能是有益的。

3. 上下管均由PWM控制。這種方法稱為互補載波模式。上下管的PWM信號互補，時序精確，防止兩管同時開啟。互補載波模式在高速、高效逆變器應用中更為常見。第一種模式是最常用的。主要原因是如果頂管是N溝道MOSFET，需要通過自舉電容提供偏置電壓才能正常工作。使用此模式，底部器件始終保持開啟狀態，確保自舉電容器快速充電。

三、六級方波換相原理

為了驅動感性負載（如電機），三相逆變器通常采用六級換相控制。通過霍爾傳感器檢測位置變化，可以得出六步換向控制序列。M1M2→M2M3→M3M4→M4M5→M5M6→M6M1。當M1由PWM控制時，電流通過上臂流向負載，但當M1關斷時，感性負載的續流由主控完成身體二極管。請注意，低速續流模式下體二極管損耗會增加。互補載波控制可以通過后開關管導通路徑提供續流，減少損耗。

四、死區時間的重要性

如果上下管采用PWM控制，必須設置適當的死區時間，以防止兩管同時導通。太長的死區時間會限制PWM占空比并影響輸出功率。死區時間太短可能會導致設備損壞，但結合硬件延遲和開關頻率來優化死區時間需要進行大量調整。當開關關閉時，快速電流變化（高di/dt）會在其兩端產生高峰值電壓。可能會產生寄生電感。為避免損壞您的設備，可以采取以下步驟來限制損壞：

1. 增加柵極電阻。請降低切換速度。

2. 將RC吸收電路并聯到開關的DS端。

3. 使用低寄生電感的接線設計。

總結

三相逆變橋電路通過智能控制策略提供高效的直流到交流轉換。了解其工作原理和傳導過程不僅可以幫助提高設計技能，還可以更好地解決實際應用中的問題，優化死區時間，使逆變橋穩定高效，這是保證正常運行的關鍵。