單極性正弦波脈寬調制方式

隨著功率器件的發展，正弦波脈寬調制(SPWM)技術得到了廣泛的應用，SPWM 控制是在逆變器輸出交流電能的一個周期內，將直流電能斬成幅值相等而寬度根據正弦規律變化的脈沖序列，該脈沖序列的寬度是隨正弦波幅值變化的離散脈沖，經過濾波后得到正弦波交流電能。

1 單極性正弦波脈寬調制方式

用幅值為r U 的參考正弦波r U 與幅值為c U 、頻率為c f 的三角波c u 比較，產生功率開關驅動信號。單極性正弦脈寬調制原理波形如圖1 所示，圖1a 是用兩個極性相反的參考正弦波與雙向三角形載波相交產生功率開關驅動信號;圖2b 是用單相正弦波全波整流電壓信號與單向三角形載波交截、再通過倒相得到功率開關驅動信號，或直接用參考正弦波與單向三角形載波交截產生功率開關驅動信號。

圖1 單極性正弦脈寬調制SPWM 原理波形a)雙向三角形載波

圖2 單極性正弦脈寬調制SPWM 原理波形(續)b) 單向三角形載波

參考波頻率fr決定了輸出頻率fo，每半周期的脈沖數決定于載波頻率fc。

通過改變參考正弦波幅值改變調制度，輸出電壓峰值由0變到 Ui*N2 / N i 。如果第j

以半個周期內有5 個調制脈沖為例，單極性正弦脈寬調制諧波含量、THD 與調制度的關系，如圖3 所示范，其THD 明顯比多脈寬調制低。這類調制方法消除了所有低于或等于2 p -1次諧波， p = 5時最低次諧波為9次。

圖3 單極性正弦脈寬調制諧波含量、THD 與調制度的關系