脉宽调制的控制方法

    1．SPWM的模拟控制

    原始的SPWM是由模拟控制来实现的。图2—22所示是SPWM变压变频器的模拟控制电路原理框图。三相对称的参考正弦电压调制信号UrA、UrB、Urc由参考信号发生器提供，其频率和幅值均可调。三角载波信号地由三角波发生器提供，各相共用，它分别与每相调制信号在比较器上进行比较，给出“正”或“零”的输出，产生SPWM脉冲序列波UdA、UdB、UdC，作为变压变频器功率开关器件的驱动信号。SPWM的模拟控制由于精度差，已经很少应用，但它的原理仍是其他控制方法的基础。

    2．SPWM的数字控制

    数字控制是SPWM目前常用的控制方法。可以采用微机存储预先计算好的SPWM数据表格，控制时根据指令调出；或者通过软件实时生成SPWM波形；也可以采用大规模集成电路专用芯片产生SPWM信号。常用的方法有：

    (l)等效面积算法。正弦脉宽调制的基本原理就是按面积相等的原则构成与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲波。按照已给出的脉冲宽度计算公式，根据已知数据和正弦数值可以依次算出每个脉冲的宽度，用于查表或实时控制。

(2)自然采样法。移植模拟控制方法，计算正弦调制波与三角载波酌交点，从而求出相应的脉宽和脉冲间歇时间，生成SPWM波形；如图2- 23所示。

图2-22   SPWV变压变频器的模拟控制电路原理框图

图2 -23自然采样法生成的SPWM波形

(3)规则采样法：自然采样法的主要问题是，SPWM波形每一个脉冲的起始和终了时刻与三角波的中心线不对称．因而求解困难。工程上实用的方法要求算法简单，只要误差不太大，允许做一些近似处理，于是就提出了各种规则采样法。常用的一种方法是根据三角载波每一周的正峰值找到正弦调制波上对应点求得基准电压值，然后对三角波进行采样．取得脉宽时间，此种方法误差较大。另一种方法与上述方法相似，但所取的不是三角载波的正峰值，而是其负峰值，其误差就减小了许多，所得的SPWM波形也就更准确了。这两种方法生成的波形如图2- 24所示。

图2 - 24规则采样法生成的SPWM波形

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