三相电压源整流器最小开关损耗调制算法的研究(上)

三相全桥PWM电压源整流器(VSR)是一种优质的升压型四象限AC·DC变换器,能够输出稳定的直流电压和获得可调的输入电流位移因数。在许多应用领域中.对三相电压源整流器的整体效率要求日益提高。考虑到三相电压源整流器的开关损耗与调制算法密切相关.为此需要改进已有的调制算法.本文在理论上推导了电压源整流器多解性原理基础上.分析了传统SPWM和SVPWM算法的本质联系.提出了一种在三相电压源整流器目标函数中注入零序分量的最小开关损耗SPWM和SVPWM调制算法.并推导了功率器件的功耗计算公式。在利用MATLAB/SIMULINK对采用最小开关损耗SPWM和SVPWM调制算法的整流器进行仿真分析之后,采用DSP F28335实现了最小开关损耗PWM调制算法的电压源整流器实验平台.验证了有关结论。相比传统的SPWM和SVPWM调制算法.最小开关损耗PWM算法能够将整流电路提升效率2~3%     

三相电压源整流器最小开关损耗调制算法的研究(下)

三相全桥PWM电压源整流器(VSR)是一种优质的升压型四象限AC-DC变换器,能够输出稳定的直流电压,获得可调的输入电流位移因数。在许多应用领域中,对三相电压源整流器的整体效率要求日益提高。考虑到三相电压源整流器的开关损耗与调制算法密切相关,为此需要改进已有的调制算法。本文在理论上推导了电压源整流器多解性原理基础上,分析了传统SPWM和SVPWM算法的本质联系,提出了一种在三相电压源整流器目标函数中注入零序分量的最小开关损耗SPWM和SVPWM调制算法,并推导了功率器件的功耗计算公式。在利用MATLAB/SIMULINK对采用最小开关损耗SPWM和SVPWM调制算法的整流器进行仿真分析之后,采用DSP TMS320F28335实现了最小开关损耗PWM调制算法的电压源整流器实验平台,验证了有关结论、相比传统的SPWM和SVPWM调制算法,最小开关损耗PWM算法能够将整流电路提升效率2~3%。     

基于CORDIC算法的三相SPWM发生器设计

采用SPWM的三相逆变技术在调速传动、电源转换和电力电子控制领域均有着广泛的应用,为提高三相SPWM产生的效率和精度,在此设计了一种不对称规则采样的三相SPWM发生器。调制正弦信号采用改进型迭代算法CORDIC产生,相对于查表法,无需占用大量的存储器空间,利用等腰三角波与调制正弦波相比较的不规则采样,得到SPWM的输出信号,并于QuartusⅡ编译环境下采用Verilog HDL硬件描述语言实现模块化编程设计,进行波形仿真验证了该设计的高效性和高精度性。该设计适用于高精度的三相逆变系统,也可与其他模块相结合应用于各种三相电机的正弦驱动等场合。     

基于TMS320F2812的三相SPWM波的实现

针对SPWM波调制在逆变变频电源中的广泛应用,介绍了采用高性能数字信号处理器(DSP)TMS320F2812的片内外设事件管理器的功能生成三相SPWM波的方法,给出了整个程序流程图,主要功能程序源码和实验结果.该方法采用不对称规则采样算法,程序实现主要采用查袁法.实验结果表明,该方法简既能满足一定控制精度要求,又能满足实时性要求,可以很好地控制115 V/400 Hz逆变电源的输出.     

三相SPWM逆变器的谐波分析及其抑制策略

对三相电压型SPWM逆变器输出电压和电流谐波及其产生规律进行了讨论。并提出了一种新的易于工程实现的谐波抑制策略,该方法通过正确选择载波频率和在正弦调制波上叠加一个三次波使之成为鞍形波,产生相应的SPWM波形来控制逆变器开关器件的通断从而改善输出波形。数学分析表明有利于降低输出电压波形畸变系数（THD）、改善谐波电流损耗和转矩特性,仿真结果证明了这些措施的有效性和实用性。     

正弦波逆变器SPWM调制教学研究

正弦波逆变器SPWM调制是电力电子技术教学中的重点和难点内容。通常,这部分的教学内容对于同学们如何厘清各种调制方式的优缺点以及如何得出结论,进而如何将SPWM调制信号(弱电)转化为正弦波逆变器输出电压(强电)并进行分析存在一定困难。鉴于此,本文在原有教学内容基础上进行了扩展分析,首先从SPWM调制的实际工程来源介绍了三种调制方式,对载波比为奇数以及3的倍数时波形具有良好的对称性进行了数学推导,并以此分析了三种调制方式的优缺点。接着,给出了基于桥式结构的正弦波逆变器基本变换单元,分析了其将SPWM调制信号转化为输出电压的桥梁作用,并延伸出了单相和三相桥式逆变器,给出了逆变器电压利用率计算方法,最后对其采用的倍频单极性难点问题进行了扩展分析。     

基于DSP正弦脉宽调制的单相逆变电源研究

介绍了单相全桥逆变电源中单极性SPWM调制方式的原理,并讨论了用TI公司的TMS2407A来实现SPWM的硬件电路和软件算法的方法。最后通过实验结果来说明SPWM控制方法是可行的。     

三相SPWM波在TMS320F28335中的实现

载波相移正弦脉宽调制(SPWM)技术是一种适用于大功率电力开关变换装置的高性能开关调制策略,在有源电力滤波器中有良好的应用前景.本文介绍了如何利用高性能数字信号处理器TMS320F28335的片内外设事件管理器(EV)模块产生三相SPWM波,给出了程序流程图及关键程序源码.该方法采用不对称规则采样算法,参数计算主要采用查表法,计算量小,实时性高.在工程实践中表明,该方法既能满足控制精度要求,又能满足实时性要求,可以很好地控制逆变电源的输出.     

功率单元级联型高压变频器的载波移相SPWM算法改进

简单介绍了级联型高压变频器的结构及载波移相SPWM控制的工作原理,仿真分析了不同幅值调制比、级联数和移相方式对输出的影响。载波移相SPWM是一种较成熟的高压变频器的控制方式,但是该方法在实现过程中对硬件电路的要求比较高,需占用较多的资源进行计算,本文提出了三角载波幅度调制与正弦调制波幅度调制等效原理,对传统的载波移相技术做了改进,改进后的调制方式在硬件电路中可以大大减小微处理器的计算负担。文章对该方式进行了仿真,验证了其稳定性与可行性。     

变频器逆变单元死区效应分析及其补偿

在SPWM控制的变频器中,死区的加入会使输出电压和电流波形发生畸变,使谐波分量增加。文中详细分析了死区对逆变器输出电压基波的影响,并在尽量不增加通用变频器硬件基础上,提出一种具有自适应零点调整的电流反馈型补偿方法。并通过TMS320F2808 DSP芯片实现补偿算法,在5.5 kW异步电机上验证了该补偿算法的有效性。     

正弦脉宽调制(SPWM)算法技术的研究

常用脉宽调制算法有方波PWM技术和正弦波PWM技术,正弦波PWM(SPWM)主要应用于要求有较高精度正弦波输出的逆变电源中.主要针对常用的SPWM算法进行讨论,介绍了四种根据SPWM技术等效原理形成正弦脉宽调制(SPWM)的算法技术,两种改进型的SPWM算法,对各种算法的性能进行比较并给出结论.     

三电平SPWM波的改进算法研究与谐波分析

以提高正弦波脉宽调制（SPWM）供电质量为主要目的,SPWM脉宽调制法通常可分为两电平、三电平和多电平调制法,其中,三电平SPWM波比两电平SPWM波有更好的消除谐波特性。并且基于三电平的SPWM规则采样法是一种为简化SPWM波开关点计算衍生出来的计算方法,一定程度上可以替代比较调制算法。本文提出了一种三电平SPWM波开关点实时计算的方法,并且给出一般性计算公式。通过MATLAB编程,对计算结果进行了谐波分析,同时为了与实际应用相结合,提出了一种包含死区时间的三电平SPWM规则采样算法。在设计开关点算法时,把死区时间计算在内,分析了谐波含量,为工程应用作了铺垫。     

软件快速计算自然采样法SPWM数据

正弦脉宽调制技术(SPWM)在电力电子及工业控制领域有着广泛的应用,特别是在工业与民用中,所以这些领域对SPWM数据的计算精度和速度要求越来越高。以往提出的各种优化算法对处理器或者处理芯片都有较高的要求,同时可能造成资源浪费。在此提出了一种能够节省计算资源的比较算法,动态计算SPWM数据,可以大幅度提高软件计算SP-WM数据的计算速度。     

基于旋转坐标变换的单相电压型PWM整流器系统仿真

为了抑制网侧电流静差,改善调制波输出质量,文章讨论了一种基于旋转坐标变换的单相电压型PWM整流器d—q轴电流矢量控制策略。采用单极性SPWM调制方式,并考虑单相系统的特殊性,通过构建正交虚拟电流完成网侧电流的旋转坐标变换,以实现对网侧电流的矢量控制。在Matlab2007a／Simulink环境下建立了控制系统的仿真模型,详细讨论了各主要模块的搭建方法,并在此基础上给出了仿真结果。仿真结果表明,基于旋转坐标变换的单相PWM整流器d—q轴电流矢量控制策略的可行性,以及其对交流量误差调节的有效性。     

基于单片机与SPWM控制的应急电源逆变电路设计

逆变器是应急电源的重要组成部分。为了实现应急电源中逆变器输出交流电压的适时调节,减小输出电压谐波达到逆变电路数字化控制目的,三相逆变电路采用了正弦脉宽调制（SPWM）控制方法,以C8051F020单片机和SA4828为核心,完成对SPWM波的产生及系统的控制。利用单片机特有的端口连接完成外围控制功能,这样就减少了应急电源对波形产生的处理时间,保证波形具有较高精度,而且电路硬件连接简单。     

自举式三相半桥级联型多电平逆变器

本文提出了一种新型的三相四线制多电平逆变器,它在常规六开关三相全桥逆变输出上,再级联一级半桥,并加入自举电路,负载中线与输入电源正极相连.在纹波跟踪分段式SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)调制下,级联的半桥电能由自举电路工作时得到.该电路拓扑结构及其控制方法,减少了多电平逆变的独立直流电源数,提高了逆变输出电压.文章用逐段计算法分析了规则采样SPWM调制法的自举电容的纹波和电流,以及产生的谐波.通过分析和实验表明,自举电容的电容量、充电回路电阻、负载和调制度等,均对自举电容的纹波和电流有影响.