单极性正弦波脉宽调制方式

单极性正弦波脉宽调制方式

随着功率器件的发展，正弦波脉宽调制(SPWM)技术得到了广泛的应用，SPWM 控制是在逆变器输出交流电能的一个周期内，将直流电能斩成幅值相等而宽度根据正弦规律变化的脉冲序列，该脉冲序列的宽度是随正弦波幅值变化的离散脉冲，经过滤波后得到正弦波交流电能。

1 单极性正弦波脉宽调制方式

用幅值为r U 的参考正弦波r U 与幅值为c U 、频率为c f 的三角波c u 比较，产生功率开关驱动信号。单极性正弦脉宽调制原理波形如图1 所示，图1a 是用两个极性相反的参考正弦波与双向三角形载波相交产生功率开关驱动信号;图2b 是用单相正弦波全波整流电压信号与单向三角形载波交截、再通过倒相得到功率开关驱动信号，或直接用参考正弦波与单向三角形载波交截产生功率开关驱动信号。

图1 单极性正弦脉宽调制SPWM 原理波形a)双向三角形载波

图2 单极性正弦脉宽调制SPWM 原理波形(续)b) 单向三角形载波

参考波频率fr决定了输出频率fo，每半周期的脉冲数决定于载波频率fc。

通过改变参考正弦波幅值改变调制度，输出电压峰值由0变到 Ui*N2 / N i 。如果第j

以半个周期内有5 个调制脉冲为例，单极性正弦脉宽调制谐波含量、THD 与调制度的关系，如图3 所示范，其THD 明显比多脉宽调制低。这类调制方法消除了所有低于或等于2 p -1次谐波， p = 5时最低次谐波为9次。

图3 单极性正弦脉宽调制谐波含量、THD 与调制度的关系