也略有不同,但其下降段则几乎完全相同。脉冲越窄,各it波形的差异也越小。如果周期性地施加上述脉冲,则响应it也是周期性的。
图12冲量相同的各种窄脉冲的响应波形
上述原理可以称之为面积等效原理,它是PWM控制技术的重要理论基础。
f133SPWM控制技术下面分析如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦波。就可以把正弦波看成是由N个彼此相连的脉冲把图13a的正弦波分成N等分,序列所组成的波形。这些脉冲宽度相等,都等于πN,但幅值不等,且脉冲顶部不是水平直线,而是曲线,各脉冲的幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲序列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替,使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合,且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积相等,就得到图13b所示的序列脉冲。
图13用PWM波代替正弦半波
详细的分析结论是:对开关器件的通、断状态进行实时、适式的控制,使多脉波的矩形脉冲电压宽度按正弦规律变化时,通过傅里叶分析可以得知,输出电压中除基波外仅含有与开关频率倍数相对应的某些高次谐波而消除了许多低次谐波,开关频率(输出电压频率)越高,脉波数越多,就能消除更多的低次谐波,使逆变电路的输出电压更近似于连续的正弦波8。如果按同一比例的正弦规律改变图13b中所有矩形脉波的宽度,则可以成比例地调控输出电压中的基波电压数值。这种控制逆变器输出电压大小及波形的方法被称为正弦脉宽调制SPWM。各种PWM控制策略,特别是正弦脉宽调制SPWM控制已在逆变技术中得到广泛应用。134SPWM逆变电路及其控制方法PWM控制技术在逆变电路中的应用十分广泛,目前中小功率的逆变电路几乎采用了PWM技术。如果给出了逆变电路的正弦波输出频率、幅值和半个周期内的脉冲数,
fPWM波形中各脉冲的宽度和间隔就可以准确计算出来。按照计算结果控制逆变电路中各开关器件的通断,就可以得到所需要的PWM波形。这种方法称之为计算法。与计算法相对应的是调制法,即把希望输出的波形作为调制信号,把接受调制的信号作为载波,通过信号波的调制得到所期望的PWM波形。通常采用等要三角波作为载波,因为等腰三角波上任一点的水平宽度和高度成线性关系且左右对称,当它与任何一个平缓变化的调制信号波相交时,如果在交点时刻对电路中开关器件的通断进行控制,就可以得到宽度正比于信号波幅值的脉冲,这正好符合PWM控制的要求。在调制信号为正弦波时,所得到的就是SPWM波形,这种情况应用最广,本文主要介r