單極性正弦波脈寬調(diào)制方式

隨著功率器件的發(fā)展，正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，SPWM 控制是在逆變器輸出交流電能的一個(gè)周期內(nèi)，將直流電能斬成幅值相等而寬度根據(jù)正弦規(guī)律變化的脈沖序列，該脈沖序列的寬度是隨正弦波幅值變化的離散脈沖，經(jīng)過濾波后得到正弦波交流電能。

1 單極性正弦波脈寬調(diào)制方式

用幅值為r U 的參考正弦波r U 與幅值為c U 、頻率為c f 的三角波c u 比較，產(chǎn)生功率開關(guān)驅(qū)動信號。單極性正弦脈寬調(diào)制原理波形如圖1 所示，圖1a 是用兩個(gè)極性相反的參考正弦波與雙向三角形載波相交產(chǎn)生功率開關(guān)驅(qū)動信號;圖2b 是用單相正弦波全波整流電壓信號與單向三角形載波交截、再通過倒相得到功率開關(guān)驅(qū)動信號，或直接用參考正弦波與單向三角形載波交截產(chǎn)生功率開關(guān)驅(qū)動信號。

圖1 單極性正弦脈寬調(diào)制SPWM 原理波形a)雙向三角形載波

圖2 單極性正弦脈寬調(diào)制SPWM 原理波形(續(xù))b) 單向三角形載波

參考波頻率fr決定了輸出頻率fo，每半周期的脈沖數(shù)決定于載波頻率fc。

通過改變參考正弦波幅值改變調(diào)制度，輸出電壓峰值由0變到 Ui*N2 / N i 。如果第j

以半個(gè)周期內(nèi)有5 個(gè)調(diào)制脈沖為例，單極性正弦脈寬調(diào)制諧波含量、THD 與調(diào)制度的關(guān)系，如圖3 所示范，其THD 明顯比多脈寬調(diào)制低。這類調(diào)制方法消除了所有低于或等于2 p -1次諧波， p = 5時(shí)最低次諧波為9次。

圖3 單極性正弦脈寬調(diào)制諧波含量、THD 與調(diào)制度的關(guān)系