电力电子技术教案
PWM控制技术
主要内容：PWM控制的基本原理、控制方式与PWM波形的生成方法，PWM逆变电路的谐波分析，PWM整流电路。
重点：PWM控制的基本原理、控制方式与PWM波形的生成方法。难点：PWM波形的生成方法，PWM逆变电路的谐波分析。基本要求：掌握PWM控制的基本原理、控制方式与PWM波形的生成方法，了解PWM逆变电路的谐波分析，了解跟踪型PWM逆变电路，了解PWM整流电路。PWM（PulseWidthModulatio
）控制脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。第3、4章已涉及这方面内容第3章：直流斩波电路采用，第4章有两处：41节斩控式交流调压电路，44节矩阵式变频电路。本章内容PWM控制技术在逆变电路中应用最广，应用的逆变电路绝大部分是PWM型，PWM控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。本章主要以逆变电路为控制对象来介绍PWM控制技术，也介绍PWM整流电路
1PWM控制的基本原理
理论基础：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量指窄脉冲的面积。效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。低频段非常接近，仅在高频段略有差异。
图61形状不同而冲量相同的各种窄脉冲
面积等效原理：分别将如图61所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节（RL电路）上，如图62a所示。其输出电流it对不同窄脉冲时的响应波形如图62b所示。从波形可以看出，在it的上升段，it的形状也略有不同，但其下降段则几乎完全相同。脉冲越窄，各it响应波形的差异
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也越小。如果周期性地施加上述脉冲，则响应it也是周期性的。用傅里叶级数分解后将可看出，各it在低频段的特性将非常接近，仅在高频段有所不同。
图62冲量相同的各种窄脉冲的响应波形
用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波N等分，看成N个相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（冲量）相等，宽度按正弦规律变化。
SPWM波形脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。
图63用PWM波代替正弦半波
要改变等效输出正弦波幅值，按同一比例改变各脉冲宽度即可。等幅PWM波和不等幅PWM波：
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由直流电源产生的PWM波通常是等幅PWM波，如直流斩波电路及本章主要介绍的PWM逆变电路r