uWN'的PWM波形只有±Ud/2两种电平。当urU>uc时,给V1导通信号,给V4
关断信号,uUN'??Ud/2。uUV波形可由uUN'?uVN'得出,当1和6通时,
uUV=0。输出
UduUV=
Ud,当3和4通时,
uUV=-
Ud,当1和3或4和6通时,
线电压PWM波由±Ud和0三种电平构成负载相电压PWM波由(±2/3) 1/3)
Ud、(±
和0共5种电平组成。
防直通的死区时间同一相上下两臂的驱动信号互补,为防止上下臂直通而造成短路,留一小段上下臂都施加关断信号的死区时间。死区时间的长短主要由开关器件的关断时间决定。死区时间会给输出的PWM波带来影响,使其稍稍偏离正弦波。
控制电路
2.控制方式
脉宽调制的控制方式从调制脉冲的极性上看,可分为单极性和双极性之分:参加调制的载波和参考信号的极性不变,称为单极性调制;相反,三角载波信号和正弦波信号具有正负极性,则称为双极性调制。 (1)单极性正弦脉宽调制
单极性正弦脉宽调制用幅值为Ur的参考信号波Ur与幅值为fo,频率为fo的三角波Uc比较,产生功率开关信号。其原理波形如图2-6所示。图2-6是用单
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相正弦波全波整流电压信号与单向三角形载波交截,再通过倒相产生功率开关驱动信号。
参考波频率fr决定了输出频率fo,每半周期的脉冲数P决定于载波频率fc。即:
P=错误!未找到引用源。
(2-1)
用参考电压信号的幅值Ur,与三角形载波信号的幅值Uc的比值,即调制度m = Ur/Uc,来控制输出电压变化。当调制度由0~1变化时,脉宽由0~π/p变化,输出电压由0~ E变化。如果每个脉冲宽度为θ,则输出电压的傅里叶级数展开式为:
(2-2)
系数An和Bn由每个脉宽为θ,起始角为α的正脉冲来决定和对应的负脉冲起始角π+α来决定。
如果第j个脉冲的起始角为αj则有
(2-3a)
(2-3b)
由式(2-3a)、式(2-3b)可计算输出电压的傅里叶级数的系数
(2-4a)
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(2-4b)
单极性正选脉宽调制SPWM原理波形
(2)双极性正弦脉宽调制
双极性正弦脉宽调制原理波形如图2-7所示。输出电压u0(t)波形在0~2π区间关于中心对称、在0~π区间关于轴对称,其傅里叶级数展开式为
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式(2-5)中
输出电压u0(t)可看成是幅值为E,频率为fo的方波与幅值为2E、频率为fc的负脉冲序列(起点和终点分别为
?1,?2,?3,...,?2p?1,?2p的叠加。因此
则输出电压为
输出电压基波分量错误!未找到引用源。为
需要注意的是,从主回路上看,对于双极性调制,由于同一桥臂上的两个开关元件始终轮流交替通断,因此容易引起电源短路,造成环流。为防止环流,就必须增设延时触发环节,设置死区。
3.单片机电源与程序下载模块
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