【正文】 為其 3/1 ，即 6/dU 。負載阻抗角 ? 越大， 4VD 導通時間越長。 vi 、 wi 的波形與 Ui 形狀相同，相位一次相差 0120 。 在上述 0180 導電方式逆變器中，我們采用“先斷后通”的VUUU ddUV ????? ?)(31 1111 WNVNUNNN uuuu ??? 方法來防止同一相上下兩橋臂的開關器件同時導通而引起直流側(cè)電壓短路，使得在通斷信號之間留有一個短暫的死區(qū)時間。 PWM 控制技術正是有賴于在逆變電路中的成功應用，才確定了它在電力電子技術中的重要地位。 第一節(jié) PWM 控制的基本原理 采樣控制理論中有一個重要結(jié)論 :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 ,其效果基本 相同 .PWM 控制技術就是以該結(jié)論為理論基礎 ,對半導體開關器件的導通和關斷進行控制 ,使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖 ,用這些脈沖來代替正弦波或其他所需要的波形 .按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進行調(diào)制 ,既可改變逆變電路輸出電壓的大小 ,也可改變輸出頻率。 把如圖所示的正弦半波分成 N 等份，就可以把正弦半波看成是由 N 個彼此相連的脈沖序列所組成的波形。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的中點重合，且使矩形脈沖和相應正弦波部分面積（沖量）相等，就得到如圖所示的脈沖序列。可以看 出，各脈沖的幅值相等，而寬度是按正弦規(guī)律變化的。對于正弦波的負半周，也可以用同樣的方法得到 PWM 波形。 用 PWM 波代替正弦波 通過改變調(diào)制波的頻率和幅值則可調(diào)節(jié)逆變電路輸出電壓的頻率和幅值 .該方法的實現(xiàn)有以下幾種方案 . 等面積法 : 用同樣數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖序列代替正弦波 ,然后計算各脈沖的寬度和間隔 ,并把這些數(shù)據(jù)存于微機中 ,通過查表的方式生成 PWM 信號控制開關器 件的通斷 ,以達到預期的目的 . O u ωt O u ωt 硬件調(diào)制法 : 原理就是把所希望的波形作為調(diào)制信號 ,把接受調(diào)制的信號作為載波 ,通過對載波的調(diào)制得到所期望的 PWM波形 .通常采用等腰三角波作為載波 ,當調(diào)制信號波為正弦波時 ,所得到的就是 SPWM 波形 . 自然采樣法 : 以正弦波為調(diào)制波 ,等腰三角波為載波進行比較 ,在兩個波形的自然交點時刻控制開關器件的通斷 ,這就是自然采樣法 . 規(guī)則采樣法 : 原理就是用三角波對正弦波進行采樣得到階梯波 ,再以階梯波與三角波的交點時刻控制開關器件的通斷 ,從而實現(xiàn) SPWM法 .當三角波只在其頂點 (或底點 )位置對正 弦波進行采樣時 ,由階梯波與三角波的交點所確定的脈寬 ,在一個載波周期 (即采樣周期 )內(nèi)的位置是對稱的 ,這種方法稱為對稱規(guī)則采樣 第二節(jié) PWM 控制的逆變電路 三相橋式 PWM 型逆變電路 如圖是三相橋式 PWM 逆變電路，采用雙極性控制方式。 U、 V 和 W 各相功率開關器件的控制規(guī)律相同 ，現(xiàn)以 U 相為例來說明。的輸出電壓 uUN39。當 urU＜ uc 時，給 V4以導通信號，給 V1以關斷信號，則 uUN39。 V1 和 V4 的驅(qū)動信號始終是互補的。 V 相及 W 相的控制方式都和 U相相同?？梢钥?出， uUN39。 和 uWN39。 Ud/2 兩種電平。 － uVN39?？梢钥闯?，當橋臂 1 和 u r u c u O w t O w t u o u of u o U d U d 6 導通時， uUV = Ud，當橋臂 3 和 4 導通時， uUV = － Ud，當橋臂 1 和 3 或橋臂 4 和 6 導通時， uUV = 0。 Ud和 0 三種電平構成。2/3） Ud、（177。 從電壓型逆變電路的 PWM 控制 中，同一相上下兩橋臂的驅(qū)動信號都是互補的。死區(qū)時間的長短主要由功率開關器件的關斷時間來決定。 u c u rU u rV u rW u u UN39。 u WN39。39。39。 驅(qū)動電路的基本任務，就是將信息電子電路傳來的信號按照其控制目標的要求，轉(zhuǎn)換為加在電力電子器件控制端和公共端之間，可以使其開通或關斷的信號。 電容兩端電壓 Ud 在 — 之間變化因此 2202 . 4 5Ud2202 . 3 4 ???? ，即 550VUd5 1 4 .8 V ?? ，不妨取電容的耐壓值為 Ud=560V 二極管的耐壓值選取：二極管承受的最大 反向電壓為 6 U2，即 UVD= 6 220= 考慮到一定的安全裕量 取 UVD的1— 2 倍，即 UVD=～ 2 ，不妨取 UVD=1000V。 電流：因為逆變電路輸入電流為： ，所以整流輸出電流也為 ，流過每個二極管的電流有效值為： ,所以平均值為： ，留有 2 倍的裕 量，所以二極管電流為： 。 濾波電容的選擇 : 1）輸出電壓平均值 Ud= 6 U2=2。隨負載加重，輸出電壓平均值減小，變化范圍 Ud（ 2。 45U2）之間變化。所以從逆變電路的輸入端看，其di 511 34 .03R 152UI ? ? ? ?iVT 3 4 .0 1 9 .633II ? ? ? ? VTAV 1 9 .6 1 2 .51 .5 7 1 .5 7II ? ? ? ?T ( a v ) A V2 ? ? ? ? 等效電阻應為一個 R 與兩個 R 并聯(lián)后在串聯(lián)。 調(diào)制信號： VU a ??? ， VU b ??? ， VU c ??? 載波比： N=21 ： R=10Ω， L=15mH i R 3 R 3R 1 0 1 52 2 2R ? ? ? ? ? ? ?? ?325 ?LRT ? ?20 00152 ?? 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 5 0 00500時間 t/s電壓u/vU b : S e r i e s R L C B r a n c h0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 5 0 00500時間 t/s電壓u/vU b : C0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 2 0020時間 t/s電流I/AI b : S e r i e s R L C B r a n c h0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1202x 1 05時間 t/s電流I/AI b : C0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 5 0 00500時間 t/s電壓u/vU s w 1 : U n i v e r s a l B r i d g e0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 1 0 00100時間 t/v電流I/AI s w 1 : U n i v e r s a l B r i d g e0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 5 0 00500時間 t/s電壓u/vU a b : U n i v e r s a l B r i d g e0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 2 0 00200電壓u/vU s r c : V時間 t/s 第七章