【正文】 逆變電源技術 逆變器的脈寬調(diào)制技術 PWM(Pulse Width Modulation)是用一種參考波 (通常是正弦波，有時也用階梯波或方波等 )為“ 調(diào)制波 ” (modulating waves)，而以 N倍于調(diào)制波頻率的正三角波 (有時也用鋸齒波 )為“ 載波 ” (carrier wave)。由于正三角波或鋸齒波的上下寬度是線性變化的波形，因此它與調(diào)制波相交時，就可以得到一組幅值相等，而寬度正比于調(diào)制波函數(shù)值的矩形脈沖序列用來等效調(diào)制波，用開關量取代模擬量，并通過對逆變器開關管的通斷控制，把直流電變成交流電，這一種技術就叫做脈寬調(diào)制技術。 脈寬調(diào)制技術與多重疊加法相比較，有以下顯著的優(yōu)點： 1） 電路簡單 ，只用一個功率控制級就可以調(diào)節(jié)電壓輸出，又可以調(diào)節(jié)輸出頻率。 2）可以使用不可控整流橋，使系統(tǒng)對電網(wǎng)的功率因素與逆變器輸出電壓值無關。 3）可以同時進行調(diào)頻、調(diào)壓，與中間直流環(huán)節(jié)的元件參數(shù)無關，系統(tǒng)的動態(tài)響應速度快。 4）可以獲得 更好的波形改善效果 。 載波比 同步 非同步 同步 非同步交替 脈沖寬度 等脈寬調(diào)制 不等脈寬調(diào)制 調(diào)制相數(shù) 兩相調(diào)制 三相調(diào)制 載波波形 非對稱 對稱 RPWM是波形調(diào)制式 PWM逆變器中最簡單的一種。當逆變器的轉(zhuǎn)換次數(shù)限制在 30次以內(nèi)時， RPWM調(diào)制波是最好的。 ?單脈沖 RPWM逆變器 ?多脈沖 RPWM逆變器 ?三相 RPWM逆變器 負 載1T2T 4T3TcUsUE?E?導通41/ TT導通32/ TT???????????5,3,1245,3,1)(s inc o ss innMnELnnmLtnnutnUu????24)(24)1(c o sc o s????MnEnmMEmUU??負 載1T2T 4T3TcU sUE?E???? ?????????????????????????)c o s()c o s()(c o s)(c o ssi n12122)1(12122)()(???????????NMNkNMNkEmNMNkNMNknEnmsnmLUnnUtnUu1T4T 6T3T2T5T濾波器負載a b c%10012?? ?UUT H D ncU saoubouabu? ?MMUtnUuEna b msna b mab?????? ?15s in15c o ss in2123234)()(??cU saoubouabu? ?MMUtnUuEna b msna b mab?????? ?30s in30c o ss in2323234)()(??? SPWM正弦波脈寬調(diào)制法（ Sinusoidal PWM）是 調(diào)制波為正弦波 、 載波為三角波或鋸齒 波的一種脈寬調(diào)制法。 ? 二階式與三階式脈寬調(diào)制方法。所謂階是指 PWM式逆變器輸出電壓的電平數(shù)。二階式的 PWM波形有 正、負 兩個電平（ 雙極性調(diào)制），三階式的 PWM波形有 正、負和零三種（ 單極性 調(diào)制）。 sU c? 調(diào)制波起始點在三角波的 正負峰值 處時，輸出電壓中含有 正弦項和余弦項 ；而調(diào)制波起始點在三角波起始點在三角波 上升或下降沿零點 處時，輸出電壓中 只含正弦項 ，波形對稱于原點 。 ? 所以，就輸出波形而論，正弦調(diào)制波起始點取在三角波的上升或者下降沿零點處為好，它可以得到對稱于原點的奇函數(shù)波形，這一點在 N值較小的同步應用時是很重要的。 ? 就輸出波形而言， N=奇數(shù)為好，它可以使輸出電壓中的諧波全為奇次諧波，所得到的波形既對稱于原點，又對稱于縱軸（鏡對稱），所以是奇次諧波函數(shù)。 ? 當 N=奇數(shù)時，比較正弦波起始點位置在下降沿零點處和在上升沿零點處兩種波形可知，上升沿零點處，所得波形的第一個脈沖是負脈沖，而且當 N值很小時波形很差，不如起始點在下降沿零點處。 ? 所以在選擇調(diào)制波起始點的位置和選擇 N等于奇數(shù)或偶數(shù)時，應選取 起始點在下降沿零點處 ， N=奇數(shù)為最好 。 為了得到較好的輸出波形，必須做到以下三點： ? 1） SPWM中的調(diào)制波與載波必須同步工作，即 N=正整數(shù) 。 ? 2） N必須取 奇整倍數(shù) ，以保輸出波形為奇諧波函數(shù)，既對稱于原點，又對稱于橫軸。 ? 3）正弦調(diào)制波 起始點的位置必須在三角波的下降沿零點處 ，在 N值很小時這一點尤為重要。 所謂過調(diào)制。即調(diào)制度 M1的調(diào)制。 ? 在 M=0～ 1區(qū)間內(nèi)，基波幅值隨著 M的增大而 線性地增加 ； ? 在 M= 1～ ，基波幅值隨著 M的增大而呈 非線性增加 ； ? 在 M 飽和狀態(tài) ，基波幅值不再隨 M的增大而增加。 ???????????????????????????YMkYMkXEYMkYMkXuLs in2s in2s in2s in20????????????? ? ? ?? ?? ?? ????????ntnmNmmMJmtMEusm nEsL????? ? ???????si nc o ssi n0,2,1 ,2,12? ?載波用三角波的三階 SPWM波形的諧波含量比載波用全波三角波的二階 SPWM波形的諧波含量要小。 ? ? ? ?? ?? ?? ????????ntnmNmmMJmtMEusm nEsL????? ? ???????si nc o ssi n0,2,1 ,2,12? ?兩個相位相反的二階 SPWM波相減，就得到了一個 N=2N’的三階 SPWM波，而兩個二階 SPWM中的載波、載波的奇次諧波，以及它們的上下邊頻都被消除掉了。 T 1T 4T 3 T 5T 6 T 2O ’A B C? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?????????????????????????nnmNMEunsnmNnmmJEsABmMn26262246223s ins ins inco s2? ?? ? ? ?? ?? ?? ?? ? ? ?? ?? ?? ?? ?? ??????????????????????????? ?? ?,4,2 ,3,162624,3,1 ,4,2626246223c o ssi nc o ssi nc o s22m nsnmNmJEm nsnmNmJEsABnmNnmNMEumMnmMn????????????雖然 N都等于 9（是奇數(shù)），但調(diào)制波起始點位置不同，所得到的波形也就不同。比較線電壓的波形與諧波分析結(jié)果，得出以下結(jié)論： 調(diào)制波起始點位置在三角波下降沿零點處的波形較好，它既對稱于原點，又對稱于橫軸。 ? 當 N的 數(shù)值較高 時，調(diào)制波起始點位置與 N取奇數(shù)還是偶數(shù)對波形的影響很小，可以隨便選取，調(diào)制波與載波可以同步工作，也可以非同步工作； ? 當 N的 數(shù)值取得較小 時，例如 N22時，為了避免基波與變頻諧波頻率接近而發(fā)生跳動，并得到較好的三相脈寬調(diào)制波形，必須做到以下三點： ? 1）調(diào)制波與載波必須 同步工作 ； ? 2） N必須取 3的奇整倍數(shù) ； ? 3）正弦調(diào)制波起始點的位置必須在 三角波的下降沿零點處 。