第6章 脉宽调制(PWM)技术-教案.pptVIP

规则采样法计算公式推导 正弦调制信号波 三角波一周期内，脉冲两边间隙宽度 a称为调制度，0≤a1； wr为信号波角频率 从图6-12得, 6.4 SPWM的优化 SPWM生成的计算方法——特定谐波消去法 波形设计： 输出相电压半周期内，器件通、断各3次（不包括0和π），共6个开关时刻可控。 为减少谐波并简化控制，要尽量使波形对称。 O w t u o 0.5U d 2 p p a 1 a 2 a 3 一种较有代表性的方法 -0.5Ud 6.4 SPWM的调制原理 特定谐波消去法——波形计算 首先，为消除偶次谐波，使波形正负两半周期对称，即 其次，为消除谐波中余弦项，应使波形在正半周期内前后1/4周期以π/2为轴线对称 同时满足上两式的波形，用傅里叶级数表示为 式中： 6.4 SPWM的调制原理 特定谐波消去法 ——波形计算 能独立控制a1、a 2和a 3共3个时刻, 该波形的an为 O w t u o 0.5U d -0.5U d 2 p p a 1 a 2 a 3 式中n=1,3,5,… 低次谐波幅值大 将两种特定频率谐波的幅值设 计为0，形成两个独立方程 特定谐波消去法——波形计算 在三相对称电路中，相电压所含的3次谐波相互抵消。可设计消去5次和7次谐波，则 正弦波幅值 6.4 SPWM的调制原理 a1、a2和a3 待求解的量？ 还需要两个独立方程 可得a1、a2和a3。 特定谐波消去法——小结 6.4 SPWM的调制原理 一般在输出电压半周期内，器件通、断各k次，考虑到PWM波四分之一周期对称，k个开关时刻可控，除用一个自由度控制基波幅值外，可消去k－1个频率的特定谐波。 k的取值越大，消去的特定谐波越多，波形越理想，但开关时刻的计算越复杂。 有没有更好的产生SPWM的方法？这种方法能够取很大的k值又无需复杂的计算 * * Northeastern University, CHINA Northeastern University, CHINA Northeastern University, CHINA Northeastern University, CHINA Northeastern University, CHINA Northeastern University, CHINA Northeastern University, CHINA Northeastern University, CHINA Northeastern University, CHINA Northeastern University, CHINA Northeastern University, CHINA Northeastern University, CHINA Northeastern University, CHINA Northeastern University, CHINA 脉宽调制(PWM)技术 第6章 脉宽调制(PWM)技术 引言 6.1 PWM的基本原理 6.2 SPWM的调制原理 6.3 SPWM的调制方法 6.4 SPWM的实现 6.5 SVPWM的原理及实现 本章小结 引言 说明： 全控型器件的发展促进了PWM技术的应用和完善； PWM技术在逆变电路中的成功应用确定了它在电力电子技术中的重要地位； PWM技术以其对波形调制的灵活性和通用型，在电力电子领域得到了广泛的应用，成为电力变换器控制的基础。 PWM (Pulse Width Modulation)指脉宽调制技术： ——通过对一系列脉冲的宽度进行调制，等效出所需要的 波形（含形状和幅值)。 6.1 PWM的基本原理 理论基础 面积等效原理——冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。 冲量 窄脉冲的面积 效果基本相同 环节的输出响应波形基本相同 图6-1 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲 d)单位脉冲函数 f ( t ) d ( t ) t O a)矩形脉冲 b)三角形脉冲 c)正弦半波脉冲 t O t O t O f ( t ) f ( t ) f ( t ) PWM的调制思想 如何用一系列脉冲来代替一个正弦半波？ O u ωt SPWM波 O u ωt O u ωt 固定幅值，使波形调制方案更具可实现性 PWM的调制原理 如何改变正弦波形幅值？ O u ωt SPWM波 O u ωt O u ωt 按同一比例改变 各脉冲宽度 如何改变正弦波形频率？ 在脉冲周期不变 的条件下， 改变脉冲个