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SPWM控制的基本原理

文章來源:穩壓電源公司,時間:2017-08-25 09:57    點擊量:

定義

SPWM(Sine Pulse Width Modulation)控制—脈沖寬度調制技術,是通過對一系列脈沖的寬度進行調制,來等效地獲得所需要波形(含形狀和幅值)的一種控制方式。SPWM控制技術在逆變電路中應用最廣,實際應用中的逆變電路絕大部分是SPWM型。SPWM控制技術正是有賴于在逆變電路中的應用,才確定了它在電力電子技術中的重要地位。

 

基本工作原理

SPWM控制的理論基礎——沖量(沖量指窄脈沖面積)相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環節上時,其效果基本相同(是指環節在輸出響應波形基本相同,低頻段非常接近,僅在高頻段略有差異)。圖1-1所示:

形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖

 

 

用一系列等幅不等寬的脈沖來代替一個正弦波———正弦半波N等分,可看成N個彼此相連的脈沖序列,寬度相等,但幅值不等,用矩形脈沖代替就是等幅,不等寬,中點重合,面積(沖量)相等,寬度按正弦規律變化。脈沖寬度按正弦規律變化而和正弦波等效的波形也就是我們所說的SPWM波形,其可通過按同一比例改變各脈沖寬度來改變等效輸出正弦波幅值。如圖1-2所示:

用SPWM波代替正弦半波

 

 

SPWM波等效主正弦波

基于等效面積原理我們所需的正弦波可用SPWM波等效代替,而等幅值的PWM波用直流電源產生是很容易的,所以目前中小功率的逆變電路幾乎都采用SPWM技術。逆變電路是SPWM控制技術最為典型的應用場合。SPWM逆變電路可分為電壓型和電流型兩種,但目前實用的SPWM逆變電路幾乎都是電壓型電路。



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