單極性SPWM的兩種控制方法與過零點輸出特性分析比較

作者：時間：2012-09-05 來源：網(wǎng)絡(luò)

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1）t₀～t₁時刻由圖4可以看到，在t₀～t₁時刻，由于給定的低頻臂信號是1，對應(yīng)圖3可以知道主電路低頻臂下管導(dǎo)通，圖4中SPWM對應(yīng)的是高頻臂上管的驅(qū)動信號，上管的SPWM驅(qū)動信號逐漸變小。由圖1可以知道在t₀～t₁時刻，輸出正弦波信號由正逐漸變?yōu)?。

本文引用地址：http://2s4d.com/article/159960.htm

2）t₁時刻在t₁時刻，低頻臂信號由1變?yōu)?，所以，低頻臂由下管導(dǎo)通變?yōu)樯瞎軐?dǎo)通，由圖3可以分析出，在低頻臂切換的同時，產(chǎn)生SPWM的比較器也進(jìn)行了切換，所以，由E₁誤差信號產(chǎn)生的SPWM（高頻臂上管）在t₁時刻馬上變?yōu)榻咏?00％的SPWM,然后逐漸變小。高頻臂下管的驅(qū)動互補(bǔ)于高頻臂上管的驅(qū)動，所以高頻臂下管的驅(qū)動由0逐漸變大。由圖1可以得知，輸出正弦波信號由0逐漸變負(fù)。

3）t₁～t₂時刻實際的輸出誤差信號E₂會與E₁相差一個相位，所以，產(chǎn)生的SPWM₂與SPWM₁是不同的。由圖4可以看出：t₁時刻以后，SPWM₂馬上就為0，由于高頻臂下管信號互補(bǔ)于SPWM₂，對應(yīng)于主電路，在t₁時刻高頻臂下管馬上以一個比較大的占空比導(dǎo)通，然后占空比慢慢變?。▓D中SPWM₂逐漸變大），高頻臂下管信號并不是由0逐漸變大，SPWM的突變必然會引起輸出正弦波信號在過零點的振蕩?？晒┻x擇的解決方案如下：

（1）在低頻臂切換的同時，把輸出誤差信號人為地放電，使其為0，這樣就可以減弱在過零點時刻所引起的振蕩；

（2）人為地把低頻臂信號超前或滯后一定相位，但是，這一方案由于低頻臂信號的相位受負(fù)載輕重的影響，實際上難以做到準(zhǔn)確。

1.2.2 雙邊SPWM控制

雙邊SPWM的控制電路如圖5所示。由于低頻臂的切換作用，高頻臂PWM輸出性質(zhì)隨之改變。例如，過零前S_g1的窄脈沖對應(yīng)為輸出低電壓，低頻臂切換后突然成為高電壓。然而與單邊SPWM控制所不同的是，雙邊SPWM中的反相動作是與低頻臂同時進(jìn)行的。由于控制器中的輸出沒有突變，低頻臂的切換也不會造成輸出的突變。

圖 5 雙邊 SPWM控制電路

圖6所示的是雙邊SPWM控制方法在過零點附近的SPWM示意圖。圖6中E₁為理論上跟基準(zhǔn)（電壓波形）同相位的誤差信號，由于在電壓環(huán)和電流環(huán)兩個環(huán)節(jié)中存在積分環(huán)節(jié)，實際的誤差信號E₂會與基準(zhǔn)信號相差一個相位。圖中SPWM₁是理論上的高頻臂上管的驅(qū)動信號，SPWM₂則是實際的高頻臂上管的驅(qū)動信號。

圖6 雙邊SPWM控制在過零點附近的SPWM示意圖

1）t₀～t₁時刻由圖6可以看到，在t₀～t₁時刻，由于給定的低頻臂信號是1，對應(yīng)圖5可以知道主電路低頻臂下管導(dǎo)通，圖6中SPWM對應(yīng)的高頻臂上管的驅(qū)動信號，由圖1可以知道在t₀～t₁時刻，輸出正弦波信號由正逐漸變?yōu)?。

2）t₁時刻在t₁時刻，低頻臂信號由1變?yōu)?，所以低頻臂由下管導(dǎo)通變?yōu)樯瞎軐?dǎo)通，由圖5可以分析出，在低頻臂切換的同時，產(chǎn)生SPWM的比較器也進(jìn)行了切換，所以，由E₁誤差信號產(chǎn)生的SPWM（高頻臂上管）在t₁時刻馬上變?yōu)?00％的SPWM,然后逐漸變小。高頻臂下管的驅(qū)動互補(bǔ)于高頻臂上管的驅(qū)動，所以，高頻臂下管的驅(qū)動由0逐漸變大。由圖1可以得知，輸出正弦波信號由0逐漸變負(fù)。

3）t₁～t₂時刻實際的輸出誤差信號E₂會與E₁相差一個相位，所以，產(chǎn)生的SPWM₂與SPWM₁是不同的，由圖6可以看出，在t₁到t₂時刻，高頻臂上管驅(qū)動一直都是高電平，由于高頻臂下管互補(bǔ)于上管驅(qū)動，所以，在t₁到t₂時刻，高頻臂下管是不導(dǎo)通的，此后有一軟開通過程。由圖6中SPWM₁與SPWM₂的比較可以看出，誤差信號滯后于基準(zhǔn)信號有利于抑制正弦波輸出信號在過零點的振蕩。