正弦脉宽调制

摘要： 为改善单相全桥逆变器的功率变换效率,提出了一种控制简单的节能型单相全桥软开关逆变器拓扑结构.逆变器采用简单的受限单极式正弦脉宽调制方法,在每个开关周期的工作过程中,仅需切换1个主开关和1个辅助开关,而且不需要设定谐振电流阈值和实时检测负载电流来控制辅助开关,使逆变器的可靠性和实用性得到改善.在逆变器工作过程中,利用辅助电路使主开关实现零电流软开通和零电压软关断,辅助开关也能实现零电流软开通,通过降低开关损耗来实现逆变器节能运行.文中分析了电路工作过程.搭建了一台2 kW样机,实验结果表明主开关和辅助开关都实现了软切换,这为进一步研发高性能的实用新型单相全桥软开关逆变器奠定了理论和技术基础.

摘要： 应用计算机仿真技术建立电动机及其传动系统的仿真模型,在人工仿真环境或条件下,用仿真模型代替实际电动机在工作现场运行,既可以获得可靠的数据,又可以节省研究时间和成本。随着电力电子技术的高速发展,PWM正弦脉宽调制方法具有通用性强、原理简单、设计简单、消谐节能等特点。本文介绍通过三相交直交SPWM变频器仿真设计,实现输出频率可调的正弦交流电流,并对仿真模型进行分析和优化。

摘要： 在单相三电平NPC变换器控制策略的研究中,正弦脉宽调制(SPWM)和空间矢量调制(SVPWM)两种调制方式等效性鲜有严格的推导证明过程。通过占空比的方法,结合单相三电平NPC变换器的工作原理,对SPWM和SVPWM两种调制方法的等效性进行研究,经过理论与数学推理得出两种调制方法占空比完全一致,证明了两种调制方式具有等效性。最后通过仿真,得到两种调制方式的输出的PWM波形、输出电压与输出电流波形也是完全相同的,进一步验证了该等效关系的正确性。

摘要： 与柴油发电机相比,轴带发电机具有节省能源、易维护、占地空间小等优势,在中小型渔船运用越来越广泛。但是由于轴带发电机挂载在主柴油机上,易受各种复杂工况影响,使得转速不稳定情况时常发生,所以发电机发出电源频率和电压不稳定,严重损害渔船用电设备。该文设计了一种基于Boost升压模块的渔船轴带发电机电网稳压稳频轻型控制系统。该系统包括不可控整流-Boost升压-逆变等环节,在Matlab(Simulink)中搭建系统模型,对系统逆变电路分别采用正弦脉宽调制(SPWM)方式和电流滞环(CHBPWM)控制方式进行控制,并对负载相电压进行了谐波分析。仿真结果表明,在此稳压稳频系统中采用电流滞环(CHBPWM)控制方式下电压谐波含量(11.93%),远低于正弦脉宽调制(SPWM)方式下的谐波含量(37.38%),说明在所设计的轴带发电机稳压稳频系统中,电流滞环控制比正弦脉宽调制控制更具有优越性。

摘要： 分析了直流永磁同步电机PWM载波频率设置方法,阐述了载波频率应满足似稳条件和绕组磁场建立时间的要求.为便于数字化编程控制,采用了单极型直接面积等效法的SPWM控制方法,推导了正弦脉宽调制PWM占空比计算公式,同时提出了实时调控SPWM相位角增量驱动永磁电机的控制算法.实验结果表明,利用该算法开发的DSP控制程序驱动永磁电机时绕组电压波形稳定,永磁电机转角曲线变化平稳,具有较宽的调速范围,符合SPWM调控要求,而且方法具有算法简单、容易实现的特点.

摘要： 针对光伏发电并网系统输出电压较低的问题,提出了一种两级式单相升压光伏逆变器.该逆变器将Boost电路与双Buck逆变电路相结合,得到了升压式光伏逆变器,有效解决了光伏发电所产生电压达不到并网所需电压等级的问题.通过分时正弦脉冲宽度调制策略,实现了升压逆变以及有效降低总开关频率的功能.双Buck逆变器本身所具有的功率器件不在同一桥臂的特征使该逆变器具备有效抑制漏电流的特点.总开关频率的降低和漏电流的抑制使该逆变器的转换效率和安全性得到保证.文中主要分析了逆变器的工作原理并给出开关管的控制方法,通过仿真与实验验证了该逆变器的可用性.

摘要： 商用大型臭氧发生器主要采用脉冲宽度调制(PWM)控制的中高频电源.将广泛应用于电除尘器领域的正弦脉宽调制(SPWM)控制中高频电源引入臭氧发生领域,系统调查各重要参数的影响并确定最佳工作状态,旨在消除与抑制谐波,提高臭氧发生效率.研究表明:实验范围内气体流量和气体压力的增大能提高臭氧产率,峰值电压和放电频率反之;提高峰值电压和在恒定峰值电压下提高放电频率有利于提高臭氧质量浓度,恒定放电功率时提高放电频率不利于提高臭氧质量浓度;各参数对臭氧产量的影响与对臭氧质量浓度的的影响类似,但气体流量的增大能提高臭氧产量.此外,载波个数对臭氧发生特性并无显著影响.实验获得最大臭氧产率高达187.2 g·kW-1·h-1,表明SPWM控制绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中高频电源是一种较好的大型臭氧发生器电源,且可通过谐振频率寻优确定臭氧发生器最佳运行工况.

摘要： 将三电平中点钳位(NPC)交直交变流技术和H桥级联技术相结合的五电平NPC/H桥变流器可以实现更高等级的输出电压和容量.该文研究基于集成门极换向晶闸管(IGCT)的大功率五电平NPC/H桥变流器的主电路拓扑结构,并采用模块化结构设计方式减少了杂散参数.在变流器输出中低频时采用一种改进型载波层叠正弦脉宽调制(IPD-SPWM)方法,并提出一种解决低调制度时最小脉宽问题的方法.在变频器输出高频时采用特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)方法来减小输出电压的总谐波畸变率(THD),并给出计算的开关角度轨迹.实验结果验证了该文研制的变流器所采用的拓扑结构设计和调制方法的可行性,表明变流器达到了设计要求,具有良好的性能.

摘要： 介质阻挡放电产生臭氧与工作频率关系密切,臭氧的产量、浓度与产率指标往往相互背离,研究工作频率对臭氧指标的综合影响有重要意义.SPWM电源与臭氧发生器负载的等效电路及仿真结果表明SPWM输出方波的基波为正弦波,幅值10％～95％可调,频率50～2000 Hz可调,可方便地用于测试频率对臭氧产生性能的影响.搭建由145根放电单元组成的工业应用级臭氧发生器,设计单相三阶SPWM臭氧电源,试验结果表明:谐振频率点随调制度的改变、运行电压的高低会有些变化,当工作频率略低于谐振频率时,发生器性能指标较好,当工作频率大于谐振频率时,臭氧浓度、产率等性能指标出现较大幅度下降.该装置SPWM电源在三种不同的试验路径下,均可优选出合适的工作频率,其中一个优选工作频率为810 Hz,此时臭氧产量为2095 g/h,臭氧浓度为150.7 g/m3,产率为135.1 g/(kW·h).

摘要： 通过建立数学模型分析正弦脉宽调制(SPWM)逆变器死区对桥臂和输出电压基波和谐波含量的影响机理,首先在开环情况下分析死区对桥臂电压基波与低次谐波的影响;接着分析闭环情况下死区影响输出电压谐波含量的关系,提出在闭环情况下理论建模时将死区的影响等效为在桥臂电压上叠加了相应谐波频率次的误差电压的分析方法并证明其正确性,进一步提出闭环情况下由于死区引起的低次谐波的估算方法,并从参数设计的角度指出减小死区影响的方法.另外提出考虑死区对基波影响后的逆变器直流母线电压(调制比)优化选取方法.通过仿真和实验验证了以上结果的正确性,研究结果可用于指导SPWM逆变器的参数优化设计.

摘要： 分析了单极性载波水平移相正弦脉宽调制技术(CPS-SPWM)的调制比、直流侧电压与电平数目的关系,给出了级联H桥型逆变器输出最大电平数下调制比满足的条件以及直流侧电压满足的范围,提出了最大电平补偿策略.该控制策略可以根据补偿电压的大小,调节直流侧电压,从而保证系统输出最大电平,提高直流侧电压利用率,并有效减小电压谐波含量.对于目前动态电压恢复器(DVR)需要加额外能量补偿装置的情况,分析了负载电压和电网电压的相位关系及系统有功功率的流动情况,提出了储能式级联H桥型DVR的能量自补偿控制策略.该控制策略可保证储能模块在电网正常时进行能量自补偿,从而省去了额外的充电装置.所提控制策略通过仿真验证了理论分析的正确性.

摘要： 为解决正弦脉宽调制SPWM电压源逆变器在低频和轻载时死区效应所导致的相电压、相电流畸变和转矩脉动等问题,提出了一种新颖的在线自校正死区补偿策略.该策略考虑了死区时间、功率器件管压降、开通时间、关断时间等对逆变器输出电流的影响,而且对直流母线电压和载波频率的波动进行了自校正在线计算补偿.最后,对输出电流进行了死区补偿前和补偿后的对比实验,结果表明该方法具有较好的补偿的效果.

摘要： 针对目前轨道交通车辆使用的传统型三相两电平全桥式逆变器输出谐波含量较大的问题,本文在对SPWM调制技术进行数学分析的基础上,将载波相移(Carrier Phase Shift,CPS)的思想引入其中,提出了一种适用于中国轨道交通车辆的多电平逆变器结构设想,使得车辆逆变器输出电压中的谐波含量得以大幅降低.本文在Matlab/Simulink软件中搭建了三相五电平逆变器模型进行仿真验证,结果证明了该技术理论的正确性和可行性.

摘要： 针对目前轨道交通车辆使用的传统型三相两电平全桥式逆变器输出谐波含量较大的问题,本文在对SPWM调制技术进行数学分析的基础上,将载波相移(Carrier Phase Shift,CPS)的思想引入其中,提出了一种适用于中国轨道交通车辆的多电平逆变器结构设想,使得车辆逆变器输出电压中的谐波含量得以大幅降低.本文在Matlab/Simulink软件中搭建了三相五电平逆变器模型进行仿真验证,结果证明了该技术理论的正确性和可行性.

摘要： 针对目前轨道交通车辆使用的传统型三相两电平全桥式逆变器输出谐波含量较大的问题,本文在对SPWM调制技术进行数学分析的基础上,将载波相移(Carrier Phase Shift,CPS)的思想引入其中,提出了一种适用于中国轨道交通车辆的多电平逆变器结构设想,使得车辆逆变器输出电压中的谐波含量得以大幅降低.本文在Matlab/Simulink软件中搭建了三相五电平逆变器模型进行仿真验证,结果证明了该技术理论的正确性和可行性.

摘要： 针对目前轨道交通车辆使用的传统型三相两电平全桥式逆变器输出谐波含量较大的问题,本文在对SPWM调制技术进行数学分析的基础上,将载波相移(Carrier Phase Shift,CPS)的思想引入其中,提出了一种适用于中国轨道交通车辆的多电平逆变器结构设想,使得车辆逆变器输出电压中的谐波含量得以大幅降低.本文在Matlab/Simulink软件中搭建了三相五电平逆变器模型进行仿真验证,结果证明了该技术理论的正确性和可行性.

摘要： 针对目前轨道交通车辆使用的传统型三相两电平全桥式逆变器输出谐波含量较大的问题,本文在对SPWM调制技术进行数学分析的基础上,将载波相移(Carrier Phase Shift,CPS)的思想引入其中,提出了一种适用于中国轨道交通车辆的多电平逆变器结构设想,使得车辆逆变器输出电压中的谐波含量得以大幅降低.本文在Matlab/Simulink软件中搭建了三相五电平逆变器模型进行仿真验证,结果证明了该技术理论的正确性和可行性.

摘要： 针对单相电流型高频链矩阵式整流器拓扑,提出一种新型单极倍频SPWM解结耦的调制方法,运用解结耦的基本思想以及相应的逻辑组合对矩阵变换器进行控制.并分析了电路拓扑在一个高频周期内的工作状态.所提新型调制方法消除了变压器原边因漏感电流存在而产生的电压尖峰,实现了自然换流.最后仿真结果验证了所提调制方法的正确性与可行性.

摘要： 针对单相电流型高频链矩阵式整流器拓扑,提出一种新型单极倍频SPWM解结耦的调制方法,运用解结耦的基本思想以及相应的逻辑组合对矩阵变换器进行控制.并分析了电路拓扑在一个高频周期内的工作状态.所提新型调制方法消除了变压器原边因漏感电流存在而产生的电压尖峰,实现了自然换流.最后仿真结果验证了所提调制方法的正确性与可行性.

摘要： 针对单相电流型高频链矩阵式整流器拓扑,提出一种新型单极倍频SPWM解结耦的调制方法,运用解结耦的基本思想以及相应的逻辑组合对矩阵变换器进行控制.并分析了电路拓扑在一个高频周期内的工作状态.所提新型调制方法消除了变压器原边因漏感电流存在而产生的电压尖峰,实现了自然换流.最后仿真结果验证了所提调制方法的正确性与可行性.

摘要： 一种基于调制比的逆变器SPWM瞬时值控制方法和装置，可对逆变器进行数字控制，以直流量的调制比M作为调节器的控制量，以参考正弦波为给定量，以输出交流电压的瞬时采样值为反馈量，在计算出给定量与反馈量绝对值误差后，进行PID处理获得实时调整调制比M，并将之与标准正弦调制波相乘获得逆变器控制量Vi。采用本发明的逆变器不但有较好的稳态稳压精度和动态恢复能力，而且能改善带整流类非线性负载时的输出电压波形和抗扰动能力。

摘要： 本发明公开了一种脉宽调制电路，包括充放电电路，用于接收初始信号，根据所接收到的初始信号，在所述充放电电路的输出端线性地增加或降低电压；比较器，所述比较器的正输入端用于接收控制信号，负输入端连接至所述充放电电路的输出端；电压传输电路，所述电压传输电路的第一输入端用于接收所述初始信号，第二输入端连接至所述比较器的输出端，用于接收所述比较器的输出，所述电压传输电路用于当比较器的输出端为数字1时，传送初始信号到所述电压传输电路的输出端，当比较器的输出为数字0时，输出数字0。本发明还公开了一种脉宽调制的方法和包含脉宽调制电路的装置。

摘要： 一种基于调制比的逆变器SPWM瞬时值控制方法和装置,可对逆变器进行数字控制,以直流量的调制比M作为调节器的控制量,以参考正弦波为给定量,以输出交流电压的瞬时采样值为反馈量,在计算出给定量与反馈量绝对值误差后,进行PID处理获得实时调整调制比M,并将之与标准正弦调制波相乘获得逆变器控制量Vi。采用本发明的逆变器不但有较好的稳态稳压精度和动态恢复能力,而且能改善带整流类非线性负载时的输出电压波形和抗扰动能力。

摘要： 本发明公开了一种PWM电路，包括充放电电路，用于接收初始信号，根据所接收到的初始信号，在所述充放电电路的输出端线性地增加或降低电压；比较器，所述比较器的正输入端用于接收控制信号，负输入端连接至所述充放电电路的输出端；电压传输电路，所述电压传输电路的第一输入端用于接收所述初始信号，第二输入端连接至所述比较器的输出端，用于接收所述比较器的输出，所述电压传输电路用于当比较器的输出端为数字1时，传送初始信号到所述电压传输电路的输出端，当比较器的输出为数字0时，输出数字0。本发明还公开了一种脉宽调制的方法和包含PWM电路的装置。

摘要： 本发明涉及逆变系统技术领域，尤其涉及一种用于正弦脉宽调制的平顶波的生成系统及方法，其中包括：一相电位标幺化模块，用于提供三相相电压指令值，并分别对三相相电压指令值进行标幺化，以处理得到三相相电压标幺化值；一相电位处理模块，连接相电位标幺化模块，分别对三相相电压标幺化值进行削顶处理；一三次谐波生成模块，连接相电位处理模块，将处理之后的三相相电压标幺化值分别相加，以处理得到三次谐波；一平顶波生成模块，连接三次谐波生成模块，将三相相电压标幺化值分别与三次谐波相加，以处理得到平顶波。有益效果：不需要计算乘法，只需做判断和加法运算即可，可以减少计算复杂度以及调制平顶波生成时的计算量。

摘要： 本申请提出了一种消除MMC共模电压的脉冲顺接载波移相正弦脉宽调制方法，涉及电力电子技术领域，其中，该方法包括：步骤S1：将调制波与载波进行比较，得到脉冲信号；步骤S2：捕获脉冲信号的脉冲下降沿；步骤S3：对子模块进行分组，并通过已捕获的脉冲下降沿产生开关管的驱动脉冲。采用上述方案的本申请能够消除MMC系统共模电压，有效降低了系统漏电流和共模噪声，有效解决了现有MMC中存在着的高频共模电压通过杂散电容产生漏电流、共模干扰，危害电机轴承、通信系统等的技术问题。

摘要： 本发明提供一种抑制碳化硅MMC共模电压的混沌层叠载波正弦脉宽调制方法，所述方法包括：选取混沌映射生成混沌序列，通过混沌序列产生混沌层叠载波；将目标调制波与混沌层叠载波进行比较，得到每个桥臂中每个子模块对应的脉冲信号；根据每个桥臂上的子模块电压大小对子模块进行排序，并根据所述脉冲信号分配驱动脉冲，达到子模块电压均衡，通过优化子模块开关序列，实时抑制共模电压高频跳变，有效降低MMC漏电流和共模噪声，改善其工作性能。

摘要： 本发明公开了一种正弦脉宽调制方法，以正弦半波作为调制波，用等幅的三角波作为载波；把逆变输出的电压采样值和逆变输出的电流采样值引入控制环路实现系统的闭环控制，使用增量式电压电流双环算法计算正弦脉冲宽度调制控制信号的导通与关断时间，得到SPWM信号。本发明的正弦脉宽调制方法可以采用微处理器进行控制，通过驱动电路控制开关管的通断，控制电路结构简单，控制精度高。

摘要： 本发明提出一种基于采样值的平均值的正弦脉宽调制方法，通过三角载波顶点和底点位置采样值的平均值获取新的采样值，使得采样时刻较传统不对称规则采样法更接近于自然采样法，生成的SPWM波更接近于正弦波，谐波含量更低。新方法同时避免了自然采样法求解超越方程的难题，适于处理器实时、在线控制。

摘要： 本发明公开了一种低损耗的无轴承电机正弦脉宽调制优化控制方法，涉及无轴承电机领域，该方法中每个控制器基于无轴承电机的运行参数处理得到当前时刻无轴承电机在αβ坐标系下的指令电压信号，结合历史参考周期的指令电压信号的布尔值确定指令电压零点信号的布尔值，结合优化后的正弦脉宽调制算法得到相应的开关控制信号，使得电机相绕组两端其中一端桥臂工作于运行基频级的开关频率，另一端桥臂工作于系统频率级的开关频率，降低了功率变换器整体的开关频率，从而降低损耗。