单极性SPWM逆变器并联环流分析与抑制

单极性正弦脉冲宽度调制SPWM(sinusoidal pulse width modulation)具有开关损耗低、效率高、输出波形良好的优点,然而在逆变器并联系统中,使用单极性SPWM方法可能引发环流,造成系统效率降低、电流波形畸变甚至器件损坏。对比采用4种不同单极性SPWM方法时并联系统的环流产生情况发现,只有双臂斩波单极性SPWM会引发环流,并从控制结构上分析了这一环流产生的原因。此外,针对使用双臂斩波单极性SPWM的情况,提出了一种不需要额外增加硬件成本的控制方法,可以避免在逆变器并联系统中引发环流。通过仿真与实验验证了该方法的可行性与有效性。

基于AHB总线的单极性倍频SPWM发生器IP核设计

针对电力电子领域对正弦脉冲宽度调制波形的需求,基于西安智多晶微电子生产的SA5Z系列国产FPGA平台,提出一种由Cortex-M3内核通过AHB总线控制的单极性倍频SPWM调制IP核,其内部具有三角波发生器与正弦波发生器,通过数字化自然采样法比较基波与载波生成的SPWM波形,并在波形中插入死区后生成互补波形输出。通过ModelSim软件仿真了IP核内部运行状况,采用示波器观测了实际输出信号。分析、测试表明该IP核效果良好,可以通过配置相关寄存器灵活地输出带有死区、互补输出的单极性倍频SPWM波形,体现出FPGA在电源控制领域的优势。

基于Simulink的SPWM逆变电路谐波分析

为有效减少和抑制单相逆变电路所产生的谐波,文中利用正弦波脉宽调制技术(SPWM)对双极性和单极性调制逆变电路进行建模与仿真,并进一步分析重要参数调制度和载波比对谐波成分的影响。仿真结果表明,单极性调制时的谐波性能优于双极性,合理增大调制度和载波比可以减少输出电压的谐波成分,从而提高输出电压的质量。

SPWM逆变电源的单极性控制方式实现

对单相全桥电压型SPWM逆变器的两种单极性控制方式进行了研究 ,并将其中一种方式应用于控制一个单相全桥式电压型SPWM逆变电源。

单极性SPWM调制的三相电能回馈单元设计

三相电能回馈单元常采用双极性SPWM或SVPWM调制实现,基于单极性SPWM的调制不同于双极性SPWM和SVPWM的调制,其避免了双极性SPWM和SVPWM上下桥开关互补导通而需要设置死区时间防止直通的问题,克服了死区时间会增大电流畸变率的难题。并给出L/LCL滤波器的设计与选取、电流回馈PI参数的设计和单极性SPWM调制的实现算法。在此基础上,比较单极性SPWM调制与双极性SP-WM和SVPWM调制的优缺点。最后通过Matlab/Simulink进行仿真验证该方法的可用性、正确性和优越性。

基于高频逆变器的SPWM控制技术

正弦脉宽调制调制方法多种多样,而每种调制方式又各有其优缺点。在高频逆变器中无论采用何种调制方式,输出电压谐波含量及分布和开关损耗是不得不考虑的两个问题。针对以上两点,本文对现有的SPWM调制方法进行了较为系统的阐述。并对多种驱动方式下逆变器开关损耗进行计算,对输出电压谐波进行分析。研究结论对深入研究SPWM控制方式以及调制方式的选择具有重要参考价值。

基于单极性倍频SPWM调制的逆变电源系统研究

针对大功率条件下开关频率不能过高的问题,在传统三环控制基础上,采用单极性倍频SPWM波调制方式,使逆变器在开关频率较低的条件下,输出电压波形畸变率满足指定要求.在介绍其调制原理的基础上,利用Matlab/Simulink建立该系统仿真模型,并通过实验验证.结果表明,该方法能够有效地降低输出波形的THD.

基于TMS320F28335的单极性SPWM的实现

文中介绍了应用高性能数字信号处理器(DSP)TMS320F28335输出正弦波的原理和方法,其中详细介绍了借助28335内部的正弦脉宽调制(EPWM)模块输出单臂/双臂斩波、带/不带同臂互补的四种驱动信号的方法,最后搭建实验平台对理论分析和仿真结果进行验证,实验结果表明利用该控制器的逆变系统可以输出满足工程需要的50 Hz正弦波。

SPWM逆变电路调制方式阐述及实验教学设计

SPWM(正弦脉冲宽度调制)调制方法作为电力电子技术课程中的重要知识点,对学生理解高频逆变电路的调制原理和掌握后续课程有深远影响。理论课讲解时仅给出了作为调制波的正弦波和作为载波的三角波以及比较后的PWM波形,并根据正弦波半周期内载波和比较后输出PWM波形的极性来判断调制极性。现有实验台双极性SPWM调制实验因设计有箝位环节,学生实验测录到的比较器输出波形只有零或高电平,导致许多学生误判为单极性调制,而正确判断单极性还是双极性应根据逆变器桥臂中点电压的极性或者是加到各开关管的驱动信号逻辑关系。针对此问题,设计了单极性与双极性实现的Matlab仿真图和DSP编程实现的单相全桥逆变电路实验装置。

一种数字控制SPWM逆变器的设计

研究了一种数字控制逆变器,采用智能功率模块PS21865,减少了系统的复杂性,提高系统的可靠性。分析了单极性SPWM控制策略的优点和应用场合,给出了基于转速/电流双闭环控制的SPWM调制策略,完成了对直流变频空调压缩机的控制,并给出实验波形。

单极性弱倍频SPWM逆变器控制技术

单极性倍频正弦脉宽调制（sinusoidal pulse width modulation,SPWM）驱动波半周内的矩形脉冲数为偶数（倍数）。该驱动方法在输出电压波形对应基波电压峰值的部分有一个最小的关断脉冲,当系统高功率因数时,会产生很大的损耗。针对这一问题,考虑取消在输出电压波形对应基波电压峰值处的最小关断脉冲,使驱动波半周内的矩形脉冲数为奇数,形成单极性弱倍频SPWM控制的新方法。根据现有的SPWM控制方法,建立了逆变器仿真模型,分析了单极性弱倍频控制下逆变器输出电压的谐波含量和开关器件的损耗。在理论和仿真分析的基础上搭建了硬件平台,实验验证该方法相比单极性倍频SPWM在保持谐波总含量基本不变的情况下,降低了开关损耗。实验的结果表明在新的控制方式下逆变器效率提升1.6%~2.0%。

基于DSP的SPWM变频电源的设计

本文主要介绍了基于正弦脉宽调制(SPWM)变频电源的软硬件设计方法。主电路由不可控整流及智能功率模块(IPM)电路组成,使得变频电源具有较高的可靠性;控制部分采用TI公司的DSP实现了基于单极倍频的SPWM波形的数字化生成算法,该算法具有谐波失真小等优点,另外在软件设计中采用了双闭环数字PID控制方法,使得变频电源的输出稳定性得到了进一步的提升。

6kV·A逆变器滞环调制与单极性SPWM倍频调制的比较

分析了电流型滞环调制和单极性SPWM倍频调制逆变器的原理,然后讨论了两种调制方式下输出滤波器的设计,并在此基础上制作了两台6kV·A逆变器样机并给出了输出波形和输出THD。通过理论分析和实验结果可知电流型滞环调制的逆变器稳定性要优于SPWM调制的逆变器,但要获得相近的输出THD值,前者所需要的输出滤波器要远大于后者。

基于SPWM调制的交流恒流源系统设计

为了进行低压电器中低压成套开关设备和控制设备的型式试验,提高检测效率和提升检测平台,提出一种基于单极性SPWM调制方式的低压电器产品检测交流恒流源装置。控制部分采用NXP公司推出的基于ARM Cortex-M3内核的LPC1768微控制器实现SPWM波形的数字化生成算法,有效降低谐波失真,另外采用了模糊PID控制方法,使得交流恒流源的输出稳定性及精确性得到了进一步的提升,并进行现场试验数据的采集、处理,通过网络通讯对检测数据实时传输。实践表明,本设计具有速度快、精度高、实用性强等特点。

不同调制方式下载波相移SPWM技术研究

介绍了CPS-SPWM技术的基本原理,同时还分别介绍了双极性、单极性和单极倍频调制方式下CPS-SPWM技术的基本原理,并用双重傅里叶变换分析了三种调制方式下CPS-SPWM输出谐波特性,通过MATLAB仿真验证了理论分析的正确性。最后又将三种调制方式下普通SPWM和CPS-SPWM输出波形进行了比较,仿真结果表明CPS-SPWM技术具有较低的开关损耗和较好的输出特性。

基于CPS-SPWM策略控制的级联H桥逆变器研究

针对传统两电平逆变器拓扑结构已无法满足中高压大容量电动机领域场合应用的问题,以级联H桥为基本拓扑,分别研究了双极性载波移相SPWM调制策略及单极倍频载波移相SPWM调制策略的基本理论和仿真实现,并比较了二者的优缺点。对H桥数量、调制度、调频比等可能影响波形质量的因素进行对比分析。结果表明,载波移相SPWM(CPS-SPWM)调制策略具有等效工作频率高、开关损耗小、动态响应速度快等特点,适用于级联H桥多电平逆变器。在设计时需要综合详细的主电路拓扑结构、合适的调幅比和调频比,以获得最优的输出波形。

单极性倍频SPWM谐波分析

分析了单相桥式输出相电压的傅里叶级数关系,再将互为反相的两相相电压傅里叶级数作差得到输出线电压的傅里叶级数关系,通过分析得到其谐波分布特性;搭建了Simulink仿真模型并进行验证,分析了调制度和载波比对SPWM总谐波畸变率的影响,结果表明仿真与理论分析结果一致,可根据结论提高逆变器的性能。

基于CPS-SPWM调制方式的链式STATCOM研究

针对非线性、冲击性负荷给煤矿电网注入了大量无功功率和谐波的问题,研究了基于CPS-SPWM调制方式的链式静止同步补偿器STATCOM;介绍了链式STATCOM主电路结构;针对链式STATCOM调制方式包括单极性CPS-SPWM和双极性CPS-SPWM两种调制方式,采用Matlab仿真分析了基于H桥基本模块和基于级联H桥的单极性CPS-SPWM调制方式与双极性CPS-SPWM调制方式的差别,结果表明,单极性CPS-SPWM调制方式的波形质量明显好于双极性CPS-SPWM调制方式,链式STATCOM应选用单极性CPS-SPWM调制方式;采用Matlab/Simulink平台对不同调制比下的基于单极性CPS-SPWM调制方式的链式STATCOM进行仿真,结果表明,该链式STATCOM具有输出波形好、谐波低、扩展性强等特点。

基于单极性倍频SPWM调制的电阻焊逆变电源

由于单相工频电阻焊机存在工作电流不连续,易产生飞溅,功率因数低的问题。设计了一种基于单极性倍频SPWM调制的电阻焊逆变电源控制方案,将三相工频交流电网电压整流后,采用SPWM逆变技术实现恒流、恒压控制,电源输出电流连续,电流尖峰小,热效率高以及功率因数高的目的。对于某些需要较短焊接时间的焊接工艺,还可提高输出电流频率,实现较短时间焊接。

基于80C196MC的单极性SPWM的实现

研究了利用80C196MC单片机的波形发生器和一定的外围电路产生单极性SPWM(正弦脉宽调制)信号的方法。利用IR2130驱动器作为栅极驱动器,驱动用IGBT(绝缘栅双极晶体管)组成的单相H桥。对比了单极性SPWM相对于双极性SPWM的优点,阐述了其实现的基本原理,给出了具体的主电路和控制电路及程序实现的流程,分析了IR2130应用中的具体问题,最后给出了一种简单的减小过零点失真的方法。