Question

正弦脉宽调制的自然采样法

Answer 1

按照SPWM控制的基本原理，在正弦波和三角波的自然交点时刻控制功率开关器件的通断，这种生成SPWM波形的方法称为自然采样法。正弦波在不同相位角时其值不同，因而与三角波相交所得到的脉冲宽度也不同。另外，当正弦波频率变化或幅值变化时，各脉冲的宽度也相应变化。要准确生成SPWM波形，就应准确地算出正弦波和三角波的交点。
左图给出了用自然采样法生成SPWM波形的方法。
交点A是发出脉冲的时刻tA，交点B是结束脉冲的时刻tB，t2为脉宽，t1+t3为脉宽间歇时间，Tc=t1+t2+t3。为载波周期，M=Urm/Utm为调制度，Urm为调制波幅值，Utm为载波幅值。
设Utm=1，则Urm=M，正弦调制波为ur=Msinω1t，ω1为调制频率，也是逆变器输出频率。由几何相似三角形关系可得脉宽计算式t2=Tc/2[1+M/2(sinω1tA+sinω1tB)]
这是一个超越方程，tA、tB与载波比N和调制度M都有关系，求解困难，并且tl≠t3，计算更增加困难，这种采样法不适宜微机实时控制。