咱们先说说什么叫PWM
PWM的全称是Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)，它是经过改动输出方波的占空比来改动等效的输出电压。广泛地用于电动机调速和阀门操控，比方咱们现在的电动车电机调速便是运用这种办法。
所谓SPWM，便是在PWM的基础上改动了调制脉冲办法，脉冲宽度时间占空比按正弦规率摆放，这样输出波形经过恰当的滤波能够做到正弦波输出。它广泛地用于直流沟通逆变器等，比方高档一些的UPS便是一个比如。三相SPWM是运用SPWM模仿市电的三相输出，在变频器范畴被广泛的选用。
该办法的完成有以下几种计划.
1.3.1 等面积法
该计划实际上便是SPWM法原理的直接阐释,用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列替代正弦波,然后核算各脉冲的宽度和距离,并把这些数据存于微机中,经过查表的办法生成PWM信号操控开关器材的通断,以到达预期的意图.因为此办法是以SPWM操控的根本原理为起点,能够准确地核算出各开关器材的通断时间,其所得的的波形很挨近正弦波,但其存在核算繁琐,数据占用内存大,不能实时操控的缺陷.
1.3.2 硬件调制法
硬件调制法是为处理等面积法核算繁琐的缺陷而提出的,其原理便是把所希望的波形作为调制信号,把承受调制的信号作为载波,经过对载波的调制得到所希望的PWM波形.一般选用等腰三角波作为载波,当调制信号波为正弦波时,所得到的便是SPWM波形.其完成办法简略,能够用模仿电路构成三角波载波和正弦调制波产生电路,用比较器来确认它们的交点,在交点时间对开关器材的通断进行操控,就能够生成SPWM波.可是,这种模仿电路结构杂乱,难以完成准确的操控.
1.3.3 软件生成法
因为微机技能的开展使得用软件生成SPWM波形变得比较简略,因而,软件生成法也就应运而生.软件生成法其实便是用软件来完成调制的办法,其有两种根本算法,即天然采样法和规矩采样法.
1.3.3.1 天然采样法[2]
以正弦波为调制波,等腰三角波为载波进行比较,在两个波形的天然交点时间操控开关器材的通断,这便是天然采样法.其长处是所得SPWM波形最挨近正弦波,但因为三角波与正弦波交点有恣意性,脉冲中心在一个周期内不等距,然后脉宽表达式是一个逾越方程,核算繁琐,难以实时操控.
1.3.3.2 规矩采样法[3]
规矩采样法是一种使用较广的工程有用办法,一般选用三角波作为载波.其原理便是用三角波对正弦波进行采样得到阶梯波,再以阶梯波与三角波的交点时间操控开关器材的通断,然后完成SPWM法.当三角波只在其极点(或底点)方位对正弦波进行采样时,由阶梯波与三角波的交点所确认的脉宽,在一个载波周期(即采样周期)内的方位是对称的,这种办法称为对称规矩采样.当三角波既在其极点又在底点时间对正弦波进行采样时,由阶梯波与三角波的交点所确认的脉宽,在一个载波周期(此刻为采样周期的两倍)内的方位一般并不对称,这种办法称为非对称规矩采样.
规矩采样法是对天然采样法的改善,其首要长处便是是核算简略,便于在线实时运算,其间非对称规矩采样法因阶数多而更挨近正弦.其缺陷是直流电压利用率较低,线性操控规模较小.
以上两种办法均只适用于同步调制办法中.
1.3.4 低次谐波消去法[2]
低次谐波消去法是以消去PWM波形中某些首要的低次谐波为意图的办法.其原理是对输出电压波形按傅氏级数打开,表明为u(ωt)=ansinnωt,首要确认基波重量a1的值,再令两个不同的an=0,就能够树立三个方程,联立求解得a1,a2及a3,这样就能够消去两个频率的谐波.
该办法尽管能够很好地消除所指定的低次谐波,可是,剩下未消去的较低次谐波的幅值可能会相当大,并且相同存在核算杂乱的缺陷.该办法相同只适用于同步调制办法中.
1.4 梯形波与三角波比较法[2]
前面所介绍的各种办法首要是以输出波形尽量挨近正弦波为意图,然后忽视了直流电压的利用率,如SPWM法,其直流电压利用率仅为86.6%.因而,为了进步直流电压利用率,提出了一种新的办法–梯形波与三角波比较法.该办法是选用梯形波作为调制信号,三角波为载波,且使两波幅值持平,以两波的交点时间操控开关器材的通断完成PWM操控.
因为当梯形波幅值和三角波幅值持平时,其所含的基波重量幅值已超过了三角波幅值,然后能够有效地进步直流电压利用率.但因为梯形波自身含有低次谐波,所以输出波形中含有5次,7次等低次谐波.
