2.2 与传统PWM技术的比较

　　与传统PWM技术相比，错相技术最大的优点就是提高了等效开关频率却不增加开关损耗。随着开关频率的提高，开关损耗越来越明显，这严重制约了开关频率的提高，而使用错相技术则可以较有效地解决这个问题，既提高了开关频率，又不带来额外的开关损耗。以下将对此进行计算说明。

　　开关管在工作的过程中损耗分为通态损耗、开通损耗、关断损耗、驱动损耗几个主要部分。

　　(1)计算开关损耗

　　根据能量计算的方法,可以得出在一个开通和关断的周期中损耗为

　　t0为整个开通或者关断过程所需要的时间。i(t)为这个过程中管子电流的函数,u(t)为整个过程中管子电压的函数。这样,开关损耗为

　　从IGBT的器件手册中可以查出UCE、Ic、Rg与开关损耗在一定范围内为线性关系。假设工作的结温Tj=175℃,电路的IGBT驱动电压UCE=15V,工作时直流母线电压为370V,则UCE=370V。Rg为工作时候IGBT的栅极驱动电阻,在这里设为23Ω。在正常工作时,由于设计的功率是500W,功率因数视为1,则流过IGBT的电流峰值为A。即开关损耗是在Tj=175℃、UCE=15V、UCE=370V、IC=3.21A、Rg=23Ω条件下的数值。

　　流过IGBT电流是50Hz正弦波,即在10kHz开关频率时,每一次的电流值都不等,即每次损耗并不相等,但由于电流与损耗的关系近似为线性关系,可以用电流的平均值来计算总的开关损耗。流过IGBT的平均电流为

　　从IGBT的用户手册中可以得到，在Tj=175℃UCE=15V、UCE=400V、Rg=23Ω情况下当电流为0A时，一个开关周期的损耗为0.05mJ，当电流为2A时为0.14mJ,当电流为6A时为0.335mJ。从中可以看出电流与损耗的关系近似为线性关系。同样在Tj=175℃、UCE=15V、I=6A、Rg=23Ω情况下当电压为200V时损耗为0.16mJ，当电压为400V时损耗为0.335mJ，而电压与损耗之间也近似为线性关系，可以得到电压与损耗的函数为