基于预设载波的随机开关频率调制方法

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1、2013年3月北京航空航天大学学报March2013第39卷第3期JournalofBeijingUniversity。fAeronauticsandAstronauticsVol·39No·3基于预设载波的随机开关频率调制方法王亭岭熊军华(华北水利水电学院电力学院，郑州450011)(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191)张瑾(中国科学院电：r研究所，北京100190)摘要：现有的随机开关频率调制方法未考虑载波切换频率与载波频率间的关系，此会使逆变器输出交流电产生一定的谐波畸变．为了克服这一不足，通过分析载波切换频率随机载

2、波信号的影响，得出预置载波随机切换时，前后两条载波的相位不匹配是造成逆变器出电压产生畸变的根本原因，并提出采用随机切换预设载波的方法实现开关频率的随机化．真及实验结果表明，随机脉冲宽度调制(PWM，PulseWidthModulation)方法不但可以有效抑输出电压的高次谐波而且在波形正弦度方面优于常规随机PWM方法．关键词：逆变器；随机调制；音频噪声；谐波抑制中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：100l-5965(2013)03—0355—06RandomPWMmethodbasedonpre—determinedcarrierf

3、requenciesWangTinglingfCollege。fElectricalEngineeri”g．NorthChinaUniVersity。fwaterResourcesandElectricPower，Zhengzh。u450011，China)XiongJunhuafSch001ofMechanicalEngineeringandAutomation，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)ZhangJin(InstituteofElec

4、tricalEngineering，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China)Abstract：Forreportedrandomfrequencypulsewidthmodulation(PWM)methods，harmonicdistortionappearsintheoutputwaveformbecausetherelationshipbetweenthecarrierfrequenciesandtheirchangingfre—quencyisnotcarefullyconsidere

5、d．Tocopewiththeaboveobstacle，theeffectofcarrierchangingfrequeneyontherandomizedcarriersignalswasinvestigated．Afactthatphasemismatchofthetwochangingcarriersig—nalsinducestheoutputvoltagedistortionwassubsequentlyobtained．Then，aproposedapproachwastoselecttheswitchingfrequencyr

6、andomlyamongafewpre—determinedcarrierfrequencies．Bothsimulationandexperi。mentalresuItsverifythatusingtheproposedPWMtechnique，thedominantharmonicclustersareeffectivelyreducedwhileretaininggoodsinusoidaloutputwaveforms．whicharesuperiortothatbasedontheconventionalrandomPWMmeth

7、ods．Keywords：inverter；randommodulation；acousticnoise；harmonicsuppression随着高速开关器件的不断涌现，脉冲宽度调制(PWM，PulseWidthModulation)技术在电力电子设备中得到了广泛应用．一般的PWM方法中，逆变器的功率开关是以“确定”的方式通断的，这种控制方式虽然可以很好地抑制输出波形中的低次谐波，但是无法抑制那些与开关频率相关的高次谐波，这些高次谐波成分会引起诸如电磁干扰(EMI，ElectroMagneticInterference)以及机械振动收稿El

8、期：2012-02-23；网络出版时间：2012-06-1510：03网络出版地址：www．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V201206