文档介绍：电力电子调制主要内容一、SPWM工作原理SPWM(SinusoidePulseWidthModulation)即正弦波脉冲宽度调制,它是脉冲宽度按正弦函数变化的PWM调试。在采样控制理论中有一个重要的结论—冲量等效原理:大小、波形不相同的窄脉冲变量作用于惯性系统时,只要它们的冲量(面积),即变量对时间的积分相等,其作用效果相同。这里所说的效果基本相同,是指惯性系统的输出或响应是基本相同的。,载波频率与调制信号频率之比,称之为载波比。根据载波与信号波是否同步及载波比的变化情况,SPWM逆变器调制方式分为同步调制与异步调制(1)同步调制对于任意的调制波频率,载波比N保持恒定的脉宽调制成为同步调制。在同步调制方式中,由于载波比N保持恒定,因而当变化时,调制波信号与载波信号应保持同步,即与成正比,因此,同步调制具有以下特点:由于载波频率与调制波频率成正比,因而当调制波频率变化时,载波频率也相应变化,这就使逆变器开关频率不固定。例如,当调制波频率变高时,载波频率同步提高,从而使开关频率变高。由于载波比N保持一定,当调制波频率变化时,一个调制波周期中的脉冲数将固定不变。当载波比N为奇数时,一个调制波正负半个周期以及半个周期中的前后1/4周期的脉冲波形具有对称性。不同调制波频率时的同步调制SPWM波形如下图所示当载波比N为奇数时,由于SPWM波形的对称性,无论fr高低,都不会导致基波相位的跳动。由于同步调制时的开关频率随的变化而变化,所以对于需要设置输出滤波器的正弦波逆变器(如UPS逆变电源)而言,输出滤波器参数的优化设计较为困难。当变高时,变高,从而使开关频率变高,输出谐波减小;当变低时,变低,从而使开关频率变低,输出谐波增大。因此采用同步调制时,SPWM的高频性能好,而低频性能较差。为了克服这一不足,同步调制时,应尽量提高SPWM的载波比N,但较高的载波比设计会使调制波频率变大时逆变器的开关频率增加,从而导致开关损耗增加。(2)异步调制载波信号和调制信号不同步的调制方式即为异步调制。通常保持载波频率固定不变,当调制信号频率变化时,载波比N是变化的。当较低时,N较大,一周期内脉冲数较多,脉冲不对称产生的不利影响都较小,当增高时,N减小,一周期内的脉冲数减少,PWM脉冲不对称的影响就变大,还会出现脉冲的跳动。同时,输出波形和正弦波之间的差异也变大,电路输出特性变坏。因此,在采用异步调制方式时,希望尽量提高载波频率,以使在调制信号频率较高时仍能保持较大的载波比,从而改善输出特性。由于异步调制时的开关频率固定,所以对于需要设置输出滤波器的正弦波逆变器(如UPS逆变电源)而言,输出滤波器参数的优化设计较为容易。由于一个调制波周期中脉冲波形的不对称性,将导致基波相位的跳动。对于三相正弦波逆变器,这种基波相位的跳动会使三相输出不对称。当较低时,由于一个调制波周期中的脉冲数较多,脉冲波形的不对称性所造成的基波相位跳动的相角相对较小;而当较高时,由于一个调制波周期中的脉冲数较少,脉冲波形的不对称性所造成的基波相位跳动的相角相对变大。异步调制具有以下特点