一种新型的不对称规则SPWM采样法

提出了一种峰值型不对称规则正弦脉宽调制(Sine Pulse Width Modulation,简称SPWM)采样方式,使得脉冲宽度较传统不对称规则采样更接近于自然采样,而且在数字控制算法中只需在每个载波周期进行一次采样便可实现,弥补了传统不规则采样方法的不足.给出了一种利用MATLAB软件中Simulink工具对该采样方式进行仿真的方法,该方法简单且通用性强.仿真和实验波形均表明了这种新型采样方式的优越性.     

不对称规则采样CPS-PWM的基波近似模型及其频率特性

中压多电平换流器常采用模块化结构,可应用于交/直流配电网。配电网电压较低,换流器子模块数较少,因此常采用载波移相脉宽调制(CPS-PWM)提升等效开关频率。建立CPS-PWM模型是换流器系统级建模的基础之一。调制环节非线性,因此常分析其基波。现有CPS-PWM基波近似模型以桥臂等效开关频率为准,在不对称规则采样下模型延时偏低、误差较大。以子模块为基础,通过子模块输出叠加建立了零阶保持器(ZOH)经纯延时近似、不近似以及纯延时环节经Padé近似的3种形式CPS-PWM基波近似模型,更准确地反映了CPS-PWM的频率特性。仿真研究验证了理论分析的正确性。     

基于TMS320LF2407非对称采样五电平脉冲实现

通过有效利用TMS320LF2407型DSP的硬件资源,实现了SPWM的非对称规则采样,并通过采用载波相移调制策略得到五电平脉冲输出波形。对采用平均对称规则采样和非对称规则采样两种方法所得结果进行了实验对比。实验结果表明,在正弦波调制的情况下,非对称规则采样同样具有计算简单,便于在线实时运算的优点,该采样法所形成的阶梯波比平均对称规则采样更逼近正弦,调制效果更接近自然采样,能更有效地减少谐波含量。     

应用于三相PWM逆变器的EMI滤波器元件不对称度研究

三相电磁干扰滤波器的性能会由于差、共模噪声的转换而降低,文中揭示脉宽调制(pulse width modulation,PWM)逆变器中因滤波元件参数不对称而引起的噪声转换机理。通过分别对不平衡电容和电感开展噪声转换的行为模型研究,并结合PWM策略的差、共模谐波分布规律研究,提出评估差、共模噪声转换程度的方法。此外,以常见的LC滤波拓扑为例进行分析与实验验证,结合商用滤波元件公差参数开展讨论与选型建议,发现在LC滤波拓扑中电容的公差参数相较于电感而言更为敏感,实验结果验证了所提理论分析的正确性。     

数字SPWM方法对系统延时的影响

首先定量分析了对称规则采样和不对称规则采样正弦脉宽调制(SPWM)方法引入的延时,然后介绍了3种改进的SPWM方法:改进的不对称规则采样法、多次采样固定更新法和多次采样立即更新法,并对每种方法引入的延时进行了分析。最后,采用DSP和现场可编程门阵列(FPGA),以同一个正弦信号为参考,同时生成了5种方法的SPWM波形,得到了各个波形基波分量与参考信号的相位差。从相位差可得到各种方法相对于参考信号的延时,与理论分析相一致,证明了所提的3种改进的SPWM方法可以有效地减小延时。     

应用SPWM技术实现不对称正弦波逆变的理论分析

本文对正负向幅值不等的不对称正弦波逆变器采用SPWM技术实现的可行性进行了详细的理论分析，并在谐波分析的基础上分析、讨论了该逆变电路滤波网络的设计。最后，通过Pspice仿真验证了理论分析和滤波网络分析的正确性。     

模糊电流追踪型PWM技术

对并联APF系统中的电流追踪型PWM技术进行了分析并指出了它的不足之处。提出用模糊控制的思想来解决此问题，并用实验加以验证。     

不对称电压空间矢量PWM的研究与仿真

典型的电压空间矢量PWM (VSVPWM )本质上是一种在调制波中加入了零序分量的对称规则采样PWM ,而仿真结果表明 ,在较低的开关频率范围内对称规则采样PWM的总谐波畸变率明显高于不对称规则采样PWM。本文把不对称规则采样PWM与电压空间矢量PWM相结合 ,提出了一种改进的VSVPWM———不对称VSVPWM (AVSVPWM )。仿真结果表明 ,AVSVP WM的总谐波畸变率低于典型VSVPWM ,而基波含量高于典型VSVPWM ,开关频率较低时效果尤为明显。并且AVSVPWM能适用于更低的开关频率。     

不对称电网故障下PWM整流器的控制

脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流是目前性能最优的交-直变流技术。但在不对称电网下,存在显著的谐波功率,严重影响其输出品质,须采用正、负序分解并分别控制的策略来解决。其关键是对正、负序电流分别进行跟踪。通过电压、电流和功率的关系,得到了正、负序d-q坐标系下的电流控制指令,以此修改了控制策略并建立仿真模型。结果表明,新方法能控制整流器在故障电网下的输入电流,抑制谐波功率的产生,保证直流电压的稳定,实现整流器的不间断运行。     

一种基于FPGA的多电平变流器脉冲生成方法

提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)及不对称规则采样的级联H桥型变流器触发脉冲的快速生成方法。详细分析了基于不对称规则采样的载波相移SPWM(CPS-SPWM)触发脉冲的快速生成原理,重点介绍了基于FPGA的CPS-SPWM触发脉冲快速生成的实现方法。理论分析和实验结果表明,在既没有增加采样频率,又没有增加计算量的情况下,相对基于对称规则采样的CPS-SPWM脉冲生成方法,该方法具有较快的生成速度,并可广泛应用于DSTATCOM等高压级联H桥多电平变流器触发脉冲的快速生成。     

基于DDS的SPWM自然采样法硬件实现

提出了一种正弦脉宽调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,简称SPWM)自然采样法的全数字硬件实现方案.它利用直接数字合成(Direct Digital Synthesis,简称DDS)技术,产生频率稳定的三角载波和正弦调制波,经高速模拟比较器比较,其输出状态在波形交点时刻自动翻转,从而控制相应的开关器件通断,完全避免了实时计算.以三相SPWM调制电路为例,详细介绍了方案的实现原理及软硬件设计.实测结果表明了该方案的有效性.整个系统以高速微控制器为核心,可方便地实现输出频率和载波比的在线调整,采用不同外围电路,即可实现多种类型的PWM电路控制.     

基于DSP的空间矢量PWM波实现

叙述了空间矢量PWM(SVPWM)的基本原理;介绍了用DSP(TMS320LF2407A)生成SVPWM波的控制方法.通过软硬件结合,在DSP调速平台上进行了实际的调试和验证.结果证明,利用DSP实现SVPWM波的确有控制算法简单,速度快,实现方便等优点.     

考虑负载中点电位波动的PWM方法研究

对于三相逆变器而言,不同调制方法对负载中性点波动的影响也不尽相同,而中性点的电位波动,会给绝缘和电气安全带来负面影响。为此,从分析正弦脉宽调制(SPWM)的本质入手,建立了PWM脉冲模型,推导了PWM方法和中点电位波动的关系;提出了一种考虑负载中点电位波动的PWM调制方法,并应用DSP2407型控制芯片予以实现。实验表明,使用该方法既能实现不同调制方法间的合理切换,也能降低中点电位波动带来的不利影响,提高电气安全。     

基于DSP与CPLD的三电平NPC逆变器载波调制方法研究

介绍了三电平中点箝位型(NPC)逆变器的特点与控制策略,给出了基于DSP与CPLD数字控制平台的三电平中点箝位型逆变器的系统设计方案,重点分析了SPWM控制原理,并通过实验验证了SPWM调制方法的特点。     

随机脉冲位置PWM及其在矩阵变换器中的实现

矩阵变换器是一种开关序列呈矩阵型的交交变换器，具有一系列的优点。以矩阵变换器为研究对象，提出了一种基于传统空间电压矢量PWM的随机脉冲位置PWM控制策略，该策略通过随机改变每个开关周期中零矢量的位置，实现了2种低开关损耗PWM模式之间的随机转换，使矩阵变换器输出电压的谐波成分均匀地分布在较宽的频带范围内，同时介绍了在低开关损耗模式下的一种快速SVPWM算法。利用Matlab编制s函数模块，结合Simulink的仿真工具箱的现有模块组成矩阵变换器的仿真模型，分别在原始空间电压矢量PWM和随机脉冲位置PWM两种控制策略下进行了仿真对比，得到良好的波形和数据，从而验证了随机脉冲位置PWM的可行性和正确性。     

一种SVPWM改进算法的研究与实现

为解决传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法计算复杂的问题,提出一种改进的SVPWM算法,仅需根据输入的三相参考电压便可以快速确定参考电压矢量所在扇区并得到基本电压矢量作用时间的统一计算式,无需任何复杂的坐标变换、三角函数计算,编程简单,与传统SVPWM算法相比具有更好的实时性。通过仿真与实验验证了该算法的有效性。     

易于FPGA实现的最优移相PWM控制策略

在综合考虑波形特性、开关损耗、电压利用率及易实现性的基础上,提出一种新的最优移相脉宽调制(PWM)控制策略。从线电压出发,指出电压利用率的提高实质上是一个非线性规划问题,并就此非线性规划问题分8种情况进行讨论,系统地分析了谐波注入正弦脉宽调制(SPWM)电压利用率可以达到的极限值。采用数字仿真得出易于现场可编程门阵列(FPGA)实现的最优移相PWM调制波数据,并对其进行频谱分析。论证了移相法和堆波法在开关损耗上的一致性,以及移相法具有开关动作均匀、易于FPGA实现的特点。最后给出了最优移相PWM策略MATLAB仿真波形以及在SIGA(system in gate array)多电平高压变频器模型机中应用的实验波形。     

任意路通用PWM波形发生器的设计

针对多电平变换器PWM信号通道多和PWM信号同步的问题,提出了一种基于PWMIP核的多路PWM发生器的设计方法。利用搭积木(Building Blocks)的方法即可方便构建任意路PWM发生器。所有PWM信号采用同一个时基,并且每路PWM均有独立的控制寄存器,容易实现PWM信号的严格同步和不同调制策略。该发生器具有友好的接口,以简化与DSP或MCU等控制芯片的接口设计。最后,设计了一个适用于三相三电平级联变换器的24路PWM发生器,实验结果表明了该设计方法的简洁性和实用性。     

三相PWM整流器空间矢量控制的全数字实现

提出一种便于数字实现的三相PWM整流器控制算法，采用输入电压空间矢量定向，根据参考电压直接计算位置和作用时间，从而大大简化了计算；并利用数字处理器(DSP)实现了整流器空间矢量的全数字控制。