【正文】 導(dǎo)通信號(hào)時(shí)，可能是 V1(V4)導(dǎo)通，也可能是VD1(VD4)導(dǎo)通。u UNu UVU d U dO ? tOOOOO? t? t? t? t? t2U d? 2U d2U d? 2U d2U d3U d32U d圖 67 三相橋式 PWM型逆變電路 圖 68 三相橋式 PWM逆變電路波形 下面以 U相為例分析 控制規(guī)律 ：當(dāng) urUuc時(shí)，給 V1導(dǎo)通信號(hào)，給 V4關(guān)斷信號(hào)， uUN’=Ud/2。u VN39。18 計(jì)算法和調(diào)制法4） 雙極性 PWM控制 方式 （三相橋逆變）圖 67 三相橋式 PWM型逆變電路 三相 的 PWM控制公用三角波載波 uc三相的調(diào)制信號(hào) urU、 urV和 urW 依次相差 120176。圖 66 雙極性 PWM控制方式波形ur ucuO wtO wtuouofuoUdUd 和單極性 PWM控制方式對(duì)應(yīng)，也是在 ur和 uc的交點(diǎn)時(shí)刻控制 IGBT的通斷 。當(dāng) uruc時(shí) ，給 V2和 V3導(dǎo)通信號(hào)，給 V1和 V4關(guān)斷信號(hào)。當(dāng) ur uc時(shí) ，給 V1和 V4導(dǎo)通信號(hào)，給 V2和 V3關(guān)斷信號(hào)。 Ud兩種電平。利用 ur和 uc的交點(diǎn)時(shí)刻控制 IGBT的通斷 。上述 PWM波 只在單個(gè)極性范圍內(nèi)變化 稱單極性 PWM控制方式。 這樣就在負(fù)載端得到了 SPWM波形 u0。當(dāng) uruc時(shí)使 V4通， V3斷，uo=Ud 。uo負(fù)半周，讓 V2保持通， V1保持?jǐn)啵?V3和 V4交替通斷， uo可得 Ud和零兩種電平。V4關(guān)斷 V3開通后， io從 V3和VD1續(xù)流， uo=0。負(fù)載電流為正的區(qū)間， V1和V4導(dǎo)通時(shí)， uo等于 Ud 。以 uo正半周為例， V1通， V2斷， V3和 V4交替通斷。本法較繁瑣，當(dāng)輸出正弦波的頻率、幅值或相位變化時(shí)，結(jié)果都要變化。? PWM逆變電路也可分為 電壓型 和 電流型 兩種，目前實(shí)用的 PWM逆變電路幾乎都是電壓型電路。? 逆變電路是 PWM控制技術(shù)最為重要的應(yīng)用場(chǎng)合。 電流型逆變電路進(jìn)行 PWM控制，得到的就是 PWM電流波。OuωtSPWM波Ouωt如何用一系列 等幅不等寬的脈沖 來代替一個(gè)正弦半波Ouωt7 PWM控制的基本思想O w tUdUd對(duì)于正弦波的負(fù)半周，采取同樣的方法，得到 PWM波形，因此正弦波一個(gè)完整周期的等效 PWM波為：O w tU d U d根據(jù)面積等效原理，正弦波還可等效為下圖中的 PWM波，而且這種方式在實(shí)際應(yīng)用中更為廣泛。 i (t)－輸出電流，是電路的響應(yīng)。3 PWM控制的基本思想1） 重要理論基礎(chǔ) —— 面積等效原理沖量 相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其 效果基本相同 。PWM控制技術(shù)正是有賴于在 逆變電路 中的成功應(yīng)用，才確定了它在電力電子技術(shù)中的重要地位。2第 6章 PWM控制技術(shù) ? 引言PWM控制的思想源于通信技術(shù)，全控型器件的發(fā)展使得實(shí)現(xiàn) PWM控制變得十分容易。第 6章 PWM控制技術(shù) 引言引言 PWM控制的基本原理控制的基本原理 PWM逆變電路及其控制方法逆變電路及其控制方法 PWM跟蹤控制技術(shù)跟蹤控制技術(shù) PWM整流電路及其控制方法整流電路及其控制方法 本章小結(jié)本章小結(jié)1第 6章 PWM控制技術(shù) ? 引言PWM (Pulse Width Modulation)控制就是 脈寬調(diào)制技術(shù) ：即通過對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來等效的獲得所需要的波形（含形狀和幅值 )。第 4章已涉及到 PWM控制，第 3章 直流斬波電路采用的就 PWM技術(shù)；第 4章的 和 都涉及到了。PWM技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，它使電力電子裝置的性能大大提高，因此它在電力電子技術(shù)的發(fā)展史上占有十分重要的地位?，F(xiàn)在使用的各種逆變電路都采用了 PWM技術(shù)，因此，本章和第 5章（逆變電路）相結(jié)合，才能使我們對(duì)逆變電路有完整地認(rèn)識(shí)。沖量 窄脈沖的面積效果基本相同 環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同圖 61 形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖d)單位脈沖函數(shù)f (t)d (t)tOa)矩形脈沖 b)三角形脈沖 c)正弦半波脈沖tOtOtOf (t)f (t)f (t)4 PWM控制的基本思想b)圖 62 沖量相等的各種窄脈沖的響應(yīng)波形具體的實(shí)例說明“面積等效原理 ”a） e (t)－電壓窄脈沖，是電路的輸入 。 5OuωtSPWM波 PWM控制的基本思想Ouωt如何用一系列 等幅不等寬的脈沖 來代替一個(gè)正弦半波Ouωt6 PWM控制的基本思想若要改變等效輸出正弦波幅值，按同一比例改變各脈沖寬度即可。8 PWM控制的基本思想等 幅 PWM波輸入電源是恒定直流 第 3章的直流斬波電路 PWM逆變電路 PWM整流電路不等幅 PWM波輸入電源是交流或不是恒定的直流 O w tUdUdUo ω t2) PWM波形9 PWM控制的基本思想PWM波大部分是電壓波，也有電流波。PWM波可等效的各種波形直流斬波電路 直流波形SPWM波 正弦波形等效成其他所需波形，如 :l 所需波形 l 等效的 PWM波10 PWM逆變電路及其控制方法? 目前中小功率的逆變電路幾乎都采用 PWM技術(shù)。? 本節(jié)內(nèi)容構(gòu)成了本章的主體。11 PWM逆變電路及其控制方法 計(jì)算法和調(diào)制法計(jì)算法和調(diào)制法 異步調(diào)制和同步調(diào)制異步調(diào)制和同步調(diào)制 規(guī)則采樣法規(guī)則采樣法 PWM逆變電路的諧波分析逆變電路的諧波分析 提高直流電壓利用和減少開關(guān)次數(shù)提高直流電壓利用和減少開關(guān)次數(shù) PWM逆變電路的多重化逆變電路的多重化12 計(jì)算法和調(diào)制法1） 計(jì)算法根據(jù)正弦波頻率、幅值和半周期內(nèi)的脈沖數(shù)，準(zhǔn)確計(jì)算 PWM波各脈沖寬度和間隔，據(jù)此控制逆變電路開關(guān)器件的通斷，就可得到所需 PWM波形。13 計(jì)算法和調(diào)制法工作時(shí) V1和 V2通斷互補(bǔ)， V3和 V4通斷也互補(bǔ)。負(fù)載電流比電壓滯后，在電壓正半周，電流有一段區(qū)間為正，一段區(qū)間為負(fù)。2） 調(diào)制法圖 6－ 4 單相橋式 PWM逆變電路結(jié)合 IGBT單 相橋式電壓型逆變電路對(duì)調(diào)制法進(jìn)行說明(1) 電路工作原理14 計(jì)算法和調(diào)制法圖 6－ 4 單相橋式 PWM逆變電路V4關(guān)斷時(shí)，負(fù)載電流通過 V1和VD3續(xù)流， uo=0負(fù)載電流為負(fù)的區(qū)間， V1和V4仍導(dǎo)通， io為負(fù)，實(shí)際上 io從 VD1和 VD4流過，仍有uo=Ud 。uo總可得到 Ud和零兩種電平。15 計(jì)算法和調(diào)制法(2）調(diào)制原理ur正半周 ， V1保持 通 ， V2保持?jǐn)?。當(dāng) uruc時(shí)使 V4斷， V3通，uo=0 。ur負(fù)半周 ，請(qǐng)同學(xué)們自己分析。 圖 65 單極性 PWM控制方式波形urucuO wtO wtuouofuoUdUd表示 uo的基波分量設(shè)調(diào)制信號(hào) ur為正弦波；載波