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《载波相移技术在级联H桥多电平变流器中的仿真研究.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、CPS-SPWM(CarrierPhaseShiftedSinusoidalPulseWidthModulation,载波相移正弦脉宽调制)技术已经成为级联型多电平变流器的标准调制技术,但在载波相移调制技术数字化实现时,需要大量的PWM脉冲发生器,为解决这个问题,利用MATLAB仿真工具来研究采用CPS技术的多电平变流器的输出特性。首先,论文对当前变流器调制技术及CPS-SPWM技术的国内外发展现状做了介绍和总结。其次,利用傅立叶分解法,并引入贝塞尔函数,分析半桥逆变器、全桥逆变单元、级联H桥多电平变流器输出
2、波形的特征,结合前人研究成果推导了多电平变流器输岀波形的傅立叶分解表达式。再次,分析已有的自然采样法、对称规则采样法、不对称规则采样法的基本原理,研究了以上三种方案里驱动脉冲的产生过程,推出脉冲宽度计算公式。以规则采样法为例,初步探索了载波相移技术数字实现的方法。最后,在MATLAB中搭建仿真模型,模拟自然采样法下多电平变流器的工作过程,观察各个变流器的输出波形,进行频谱分析,记录不同调制度下的THD(TotalHarmonicDistortion,!^波畸变率)。研究表明CPS-SPWM可以在较低的开关频率
3、下,得到较高的等效开关频率,而且比传统PWM技术具有更优良的线性度,更好的谐波特性。关键词:SPWM;多电平变流器;采样法;畸变率AbstractCPS-SPWM(CarrierPhaseShiftedSinusoidalPulseWidthModulation)technologyhasbecomethestandardmodulationtechniqueofcascademulti-levelconverter・However,largenumberofSPWMpulsegeneratorsarenee
4、dedinthedigitisationofCPS-SPWM,tosolvethisproblem,theMATLABsimulationtoolsareusedtostudytheoutputcharacteristicsofthemulti-levelconverter.Firstly,thecurrentmodulationoftheconverterandthedevelopmentofCPS-SPWMtechnologyintheworldareintroducedandsummarised.Sec
5、ondly,theFourierDecompositionmethodisused,andtheBesselfunctionisintroduced,thentheoutputcharacteristicsofthehalf-bridgeinverter,full-bridgeinverterunit,cascadedH-bridgemulti-levelconverterareanalysed.Combingwithpreviousresearchresults,theFourierdecompositio
6、nexpressionoftheoutputinthemulti-levelconverterisderived.Again,thebasicprincipleoftheexistingnaturalsampling,symmetricregularsamplingmethod,andasymmetricregularsamplingmethodareanalysed,theprocessofgeneratingthedrivingpulseintheabovethreeprogramsisresearche
7、d,andthepulsewidthformulaislaunched.Takingsymmetricregularsamplingmethodasanexample,themethodsofthedigitalimplementationofthecarrierphaseshiftedtechnologyareexplored.Finally,thesimulationmodelsarebuiltinMATLABtosimulatetheworkingprocessofthemulti-levelconve
8、rterinnaturalsamplinglaw,andobservetheoutputwaveformsofeachconverter,thenrecordtheTHD(TotalHarmonicDistortion)underdifferentmodulation.ltisindicatedthattheCPS-SPWMcanachievehighequivalentswitchingfrequ