【文章內容簡介】 M脈沖信號的發(fā)生。 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 π / 2π3 π / 2 2 πO t?pu圖 434 SPWM脈沖信號特定諧波消除法生成的 PWM脈沖波形 電力電子技術 正弦脈沖寬度調制（ SPWM）的基本問題 5. SPWM脈沖信號的生成 4) 數(shù)字生成法 2—— 特定諧波消除法 ? 為了減小諧波和簡化波形發(fā)生，首先考慮消除偶次諧波，為此 PWM脈沖波形的正、負半周應對稱與零點，即 f（ ωt） = － f（ π+ωt）；另外，為了消除諧波中的余弦項，則必須使 PWM脈沖波形奇對稱，即 f（ ωt） = － f（ π－ ωt） 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 π / 2π3 π / 2 2 πO t?pu圖 434 SPWM脈沖信號特定諧波消除法生成的 PWM脈沖波形 電力電子技術 正弦脈沖寬度調制（ SPWM）的基本問題 5. SPWM脈沖信號的生成 4) 數(shù)字生成法 2—— 特定諧波消除法 ? 為說明諧波消除的算法原理，令半個調制波周期中脈沖沿的轉換角 αi（ i=1， 2， 3… ， K）滿足如下條件 ? 根據傅立葉級數(shù)分解，上述 PWM脈沖波形的諧波和基波幅值分別為 ? 由于有 K個轉換角 αi（ i=1， 2， 3… ， K）需要求解，上述基波和諧波幅值方程只有 K個自由度。 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 0≤α1≤α2≤α3≤…≤αK≤π/2 (4 34) /2() 0 144s i n ( ) [ 1 2 ( 1 ) c o s ]m im n iiEU E n t d t nn? ? ? ??? ?? ? ? ? ? ??? (435) 1( 1 ) 14 ( 1 ) c o sm imiiUn ????? ? ?? (436) 電力電子技術 正弦脈沖寬度調制（ SPWM）的基本問題 5. SPWM脈沖信號的生成 4) 數(shù)字生成法 2—— 特定諧波消除法 ? 為了使基波幅值可控（占一個自由度），則必然只能使（ K－ 1）個諧波幅值為零（占 K－ 1個自由度），因此在上述 PWM脈沖波形中，只能消除指定的（ K－ 1）種諧波。由式（ 436)可令其中的（ K－ 1）種諧波幅值為零，即 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 11( 1 ) c o s 3 0m i ii??????11( 1 ) c o s 5 0m i ii??????11( 1 ) c o s 0m i iin?????? (437) …… 電力電子技術 正弦脈沖寬度調制（ SPWM）的基本問題 5. SPWM脈沖信號的生成 5) 跟蹤型兩態(tài)調制法 ? 兩態(tài)調制（ TSM－ TwoState Modulation）是美國的 于 1966年提出的。 ? 所謂跟蹤型兩態(tài)調制是指利用一個閉環(huán)控制中的誤差滯環(huán)比較器，直接產生一個只有兩態(tài)（高電平、低電平）的 PWM控制信號，以使某一輸出量能自動跟蹤控制指令。 ? 當將兩態(tài)調制運用于逆變器的控制時，若控制指令為正弦波時，通過誤差滯環(huán)比較器的輸出就可以實現(xiàn) SPWM脈沖信號發(fā)生。 ? 這種跟蹤型兩態(tài)調制法既可以利用模擬生成法實現(xiàn)也可以利用數(shù)字生成法實現(xiàn)。 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 電力電子技術 正弦脈沖寬度調制（ SPWM）的基本問題 a ) 2iu負 載+?iiL2iuV D2V T1V T2V D15. SPWM脈沖信號的生成 5) 跟蹤型兩態(tài)調制法 ? 圖 435a表示了一個電壓型半橋逆變器的電流跟蹤型兩態(tài)調制結構，其 PWM及其電流跟蹤波形如圖 435b所示。 ? 基本規(guī)律：當 VT1或 VD1導通時，輸出電流 i增大；而當 VT2或 VD2導通時，輸出電流 I減小?？梢詫⒛孀兤鞯妮敵鲭娏骺刂圃?i*－ ΔI和 i*＋ ΔI的范圍內。 ? 一種基于滯環(huán)比較器的閉環(huán)調制PWM脈沖信號方式 。 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 圖 435 電流跟蹤型兩態(tài)調制結構及其PWM電流跟蹤波形 )(tP?iii I? tω2iu? 2iu?oub ) 電壓型半橋逆變器電路 PWM電流跟蹤波形 電力電子技術 單相電壓型正弦波逆變器的 PWM控制 ? 單相電壓型正弦波逆變器原理電路如圖 436所示 。 對于單相電壓型正弦波逆變器 ， 可采用三種 SPWM控制方案 ，即單極性 SPWM控制 、 雙極性 SPWM控制以及倍頻單極性 SPWM控制 。 以下分別進行討論 。 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 +V T 1V T 2V T 3V T 4V D 4V D 3V D 2V D 1ZoiiuC ou圖 436 單相電壓型正弦波逆變器原理電路 電力電子技術 單相電壓型正弦波逆變器的 PWM控制 1. 單極性 SPWM控制 ? 所謂單極性 SPWM控制是指逆變器的輸出脈沖具有單極性特征。即當輸出正半周時，輸出脈沖全為正極性脈沖；而當輸出負半周時，輸出脈沖全為負極性脈沖。為此，必須采用使三角載波極性與正弦調制波極性相同的所謂單極性三角載波調制。 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 t?t?2πaburu π a )+_cur AUA+_BBciVU ,1GVU ,4GVU ,2GVU ,3GOO1T2T4T3T 1 1b )圖 437單極性 SPWM控制時的調制波形與驅動信號生成 電力電子技術 +_cur AUA+_BB VU ,1GVU ,4GVU ,2GVU ,3G1T2T4T3T 1 1b ) 單相電壓型正弦波逆變器的 PWM控制 +V T 1V T 2V T 3V T 4V D 4V D 3V D 2V D 1ZoiiuC ou? 根據單相電壓型正弦波逆變器電路橋臂控制功能的不同 ， 可將其分為周期控制橋臂以及調制橋臂 。 ? 功率管驅動信號生成原理電路如圖437b所示 ， 比較器 A用于驅動周期控制橋臂 ， B用于驅動調制橋臂 。 ? 在正弦調制波正半周 ， 由于三角載波的極性為正 ， 則比較器 B的輸出極性為正 ， 此時 VT4導通有效而 VT3關斷有效 。 比較器 A則根據調制波與載波的調制而輸出 SPWM信號 。 ? 顯然 ， 正弦調制波正半周時 ， 逆變器輸出正極性的 SPWM電壓脈沖 。 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 VT3（ VD3）、VT4（ VD4）作為周期控制橋臂 VT1（ VD1）、VT2（ VD2）則作為調制橋臂 電力電子技術 單相電壓型正弦波逆變器的 PWM控制 2. 雙極性 SPWM控制 ? 是指逆變器的輸出脈沖具有雙極性特征。即無論輸出正、負半周，輸出脈沖全為正、負極性跳變的雙極性脈沖。 ? 當采用基于三角載波調制的雙極性SPWM控制時，只須采用正、負對稱的雙極性三角載波即可。 ? 為實現(xiàn)雙極性 SPWM控制，需對逆變器的功率管進行互補控制。 ? 雙極性 SPWM控制時的功率管驅動信號生成原理電路如圖 438b所示。 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 a )t?t?2πcurabu2πiuiu?OO+_32 GG , UU41 GG , UU,1TV4TV( ),2TV3TV( ) 1curb )雙極性 SPWM控制時的調制波形 相應的驅動信號生成電路 電力電子技術 單相電壓型正弦波逆變器的 PWM控制 2. 雙極性 SPWM控制 ? 當正弦調制波信號瞬時值大于三角載波信號瞬時值時 ， 比較器的輸出極性為正 ， VT VT4導通有效 ， 而VT VT3關斷有效 ， 逆變器輸出為正極性的 SPWM電壓脈沖 。 ? 同理 ， 當正弦調制波信號瞬時值小于三角載波信號瞬時值時 ， 比較器的輸出極性為負 ， VT VT3導通有效 ， 而 VT VT4關斷有效 ， 逆變器輸出為負極性的 SPWM電壓脈沖 。 ? 雙極性 SPWM控制由于采用了正 、負對稱的雙極性三角載波 ， 從而使簡化了 SPWM控制信號的發(fā)生 。 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 t?cur 2πO+_32 GG , UU41 GG , UU,1TV4TV( ),2TV3TV( ) 1curb )+V T 1V T 2V T 3V T 4V D 4V D 3V D 2V D 1ZoiiCou電力電子技術 單相電壓型正弦波逆變器的 PWM控制 3. 倍頻單極性 SPWM控制 ? 逆變器輸出脈沖的調制頻率是載波頻率的兩倍，并且輸出脈沖具有單極性特征。 ? 倍頻單極性 SPWM控制有調制波反相和載波反相兩種 PWM控制模式，具體討論如下： ① 調制波反相的倍頻單極性 SPWM控制模式 ? 功率管驅動信號生成原理電路與雙極性 SPWM控制時的功率管驅動信號生成原理電路類似（如圖 438b所示）。 ? 兩者在調制波的設計上有所不同，即：逆變器兩相橋臂的調制信號則采用了幅值相等且相位互差 180176。 的調制波信號 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 +