spwm橋式逆變電路湖南工學院-文庫吧
2025-06-04 14:50 本頁面
【正文】 ，其效果基本相同。 調制信號ur為正弦波，載波uc在ur的正半周為正極性的三角波，在ur的負半周為負極性的三角波。 在ur的正半周，V1保持通態(tài)，V2保持斷態(tài)。 當uruc時使V4導通，V3關斷，uo=Ud。 當uruc時使V4關斷，V3導通， uo=0。 在ur的負半周，V1保持斷態(tài)，V2保持通態(tài)。 當uruc時使V3導通，V4關斷uo=Ud。 當uruc時使V3關斷，V4導通， uo=0。 主電路在每個開關周期內輸出電壓在正和零（或負和零）間跳變，正、負兩種電平不會同時出現(xiàn)在一個開關周期內，故稱為單極性SPWM。晶閘管需一段時間才能恢復正向阻斷能力，換流結束后還要使VTVT4承受一段反壓時間t，tb= t5 t4應大于晶閘管的關斷時間tq。為保證可靠換流，應在uo過零前td= t5 t2時刻觸發(fā)VTVT3 。. td 為觸發(fā)引前時間 ： io超前于uo的時間 ： 表示為電角度 ： 為電路工作角頻率；g、b分別是tg、tb對應的電角度。忽略換流過程，io可近似成矩形波，展開成傅里葉級數(shù)： 基波電流有效值 ： 負載電壓有效值Uo和直流電壓Ud的關系（忽略Ld的損耗，忽略晶閘管壓降）： 3驅動電路的設計PWM控制的基本原理：PWM（Pulse Width Modulation）控制就是對脈沖的寬度進行調制的技術。即通過對一系列脈沖的寬度進行調制，來等效的獲得所需要的波形（含形狀和幅值）。在采樣控制理論中有一個重要的結論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。效果基本相同是指環(huán)節(jié)的輸出響應波形基本相同，上述原理稱為面積等效原理。沖量即指窄脈沖的面積。如果把各輸出波形用傅里葉變換分析，則其低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。以正弦PWM控制為例，把正弦半波分成N等份,就可把其看成是N個彼此相連的脈沖序列所組成的波形。這些脈沖寬度相等,都等于 /N,但幅值不等，且脈沖頂部不是水平直線，而是曲線,各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖序列利用相同數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖代替,使矩形脈沖的中點和相應正弦波部分的中點重合,且使矩形脈沖和相應的正弦波部分面積(沖量)相等,就得到脈沖序列。這就是PWM波形?？梢钥闯龈髅}沖的幅值相等，而寬度是按正弦規(guī)律變化的。根據(jù)面積等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。對于正弦波的負半周,也可以用同樣的方法得到PWM波形。像這種脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形，也稱SPW（Sinusoidal PWM）波形。產(chǎn)生SPWM電路可以有如下幾種方法，本文選用的是用自然采樣法去獲得SPWM 的。自然采樣法即是正弦波作為調制波，三角波作為載波，通過三角波的調制得到SPWM的波形，可以采用模擬電路構成三角載波和正弦調制波發(fā)生電路，用比較器來確定他們的交點，在交點時刻來控制開關管通斷，可以生成SPWM波，方法簡單便于實現(xiàn)，所以采用此方案。圖3 CD4538的管腳和功能表在設計SPWM時要考慮死區(qū)的影響，所以在設計的時間重點放在死區(qū)延時上。其死區(qū)
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