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PWM原理与控制技术详解

【摘要】:所以实际的逆变电路基本都采用PWM 控制方式。PWM 控制方式也正是由于在逆变电路中的成功应用,才在电力电子装置中得到了广泛的应用。PWM控制即脉冲宽度调制技术,通过对一系列脉冲的宽度进行调制来等效地获得所需要波形的一种控制技术。本章主要分析PWM 控制技术的基本原理,讨论单相、三相SPWM 逆变电路及其控制方法,介绍PWM 控制技术的应用及PWM 控制电路的仿真。

在实际应用中,大部分电力电子负载都要求逆变电路的输出电压、电流功率以及频率能够得到有效和灵活的控制。而第3章介绍的电压型和电流型方波逆变电路存在较多的缺点:

①输出波形中含有较多的谐波,对负载不利;

②输入电流谐波含量大,功率因数低;

③电压调节困难,响应较慢。

所以实际的逆变电路基本都采用PWM 控制方式。PWM 控制方式也正是由于在逆变电路中的成功应用,才在电力电子装置中得到了广泛的应用。这种电路的特点是:可以得到相当接近正弦波的输出电压和电流,减少谐波,功率因数高,动态响应快,而且电路结构简单。

PWM(Pulse Width Modulation)控制即脉冲宽度调制技术,通过对一系列脉冲的宽度进行调制来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)的一种控制技术。具体来说,就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不等的脉冲,用这些脉冲来代替所需要的波形如正弦波。按一定规则对各脉冲的宽度进行调制,既可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出电压的频率。

本章主要分析PWM 控制技术的基本原理,讨论单相、三相SPWM 逆变电路及其控制方法,介绍PWM 控制技术的应用及PWM 控制电路的仿真。