最新单相全桥逆变器控制技术基础电子教案.ppt

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1、单相全桥逆变器控制技术基础__________________________________________________目录1231.SPWM控制2.滞环控制3.电压电流双闭环控制44.PID1__________________________________________________SPWM控制单相全桥逆变器拓扑结构__________________________________________________逆变器的两种调制技术开关频率固定，等于载波频率，高频滤波器设计方便。和滞环比较控制方式相比，这种控制方式输出电流所含的谐波少。SPWM滞环调制采用瞬时值比较方

2、式，虽存在开关频率不固定的缺点使滤波器设计困难(可设计可变环宽控制策略使开关频率固定;但它具有自动峰值限制能力，电流跟踪精度高、动态响应快、不依赖负载参数和无条件稳定等优点。滞环控制3__________________________________________________SPWM控制■面积等效原理◆是PWM(脉冲宽度调制)控制技术的重要理论基础。◆原理内容：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。☞冲量即指窄脉冲的面积。☞效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。☞如果把各输出波形用傅里叶变换分析，则其低频段非常接近，仅在高频段略有差异。4__

3、________________________________________________SPWM控制■用PWM波代替正弦半波◆将正弦半波看成是由N个彼此相连的脉冲宽度为/N，但幅值顶部是曲线且大小按正弦规律变化的脉冲序列组成的。◆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（冲量）相等，这就是PWM波形。◆对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。◆脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形，也称SPWM（SinusoidalPWM）波形。5_____________

4、_____________________________________SPWM控制■计算法◆根据逆变电路的正弦波输出频率、幅值和半个周期内的脉冲数，将PWM波形中各脉冲的宽度和间隔准确计算出来，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。◆计算法是很繁琐的，当需要输出的正弦波的频率、幅值或相位变化时，结果都要变化。■调制法◆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。◆通常采用等腰三角波或锯齿波作为载波，其中等腰三角波应用最多。SPWM实现6___________________

5、_______________________________SPWM控制urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud◆单极性PWM控制方式☞调制信号ur为正弦波，载波uc在ur的正半周为正极性的三角波，在ur的负半周为负极性的三角波。在电流的正半周，V1始终导通7__________________________________________________SPWM控制◆双极性PWM控制方式☞在调制信号ur和载波信号uc的交点时刻控制各开关器件的通断。☞在ur的半个周期内，三角波载波有正有负，所得的PWM波也是有正有负，在ur的一个周期内，输出的PWM波只有±Ud两种电平。☞在

6、ur的正负半周，对各开关器件的控制规律相同。urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud8__________________________________________________SPWM控制■在正弦波和三角波的自然交点时刻控制功率开关器件的通断，这种生成SPWM波形的方法称为自然采样法。■规则采样法◆是一种应用较广的工程实用方法，其效果接近自然采样法，但计算量却比自然采样法小得多。◆方法说明☞取三角波两个正峰值之间为一个采样周期Tc，使每个脉冲的中点都以相应的三角波中点（即负峰点）为对称。☞在三角波的负峰时刻tD对正弦信号波采样而得到D点，过D点作一水平直线和三角波分别交

7、于A点和B点，在A点时刻tA和B点时刻tB控制功率开关器件的通断。☞可以看出，用这种规则采样法得到的脉冲宽度和用自然采样法得到的脉冲宽度非常接近。ucuOturTcADBOtuotAtDtBdd'd'2d2d9__________________________________________________SPWM控制☞和'的确定设正弦调制信号波为式中，a称为调制度，0≤a<1；r为正弦信号波角频率，从图中可得如下关系式因此可得10_