规则采样法

（2）调制方式的分类：
③分段同步调制
同步，异步相结合
※特点： ✓将fr频率分成若干段，在每段内载波比N恒定。 ✓fr高的频段，N小，这样fc不至于过高，限制在开关器件允许的范围以内。 ✓fr低的频段，N大，这样fc不至于过低，避免了上述中畸变带来的不良影响。 ✓各频率段本身的N又分别是恒定的。但各段之间的N是不一样的。
（1）几个基本概念：
载波频率：fc 调制信号频率：fr *载波比：N=fc/fr（即为一个调制周期内所包含的三角 载波的个数）
（2）调制方式的分类：
①同步调制
调制信号周期变化时，载波个数不变
※特点：
✓fr变化时， fc也要相应变化。 ✓因为N不变，半个周期内的脉冲数不变，脉冲相位不变，正负半周期内的 脉冲对称。保证输出波形的对称性。
✓当fr很低时，fc也很低，相邻两个脉冲之间的间距很大，谐波显著增加，输 出发生较大畸变，对负载不利。
（2）调制方式的分类：
②异步调制
※特点：
调制信号周期变化时，载波个数改变
✓fr变化时， fc不变化。
✓N可变，半周期内脉冲数可变，脉冲相位可变，正负半周期内的脉冲数不 对称。
✓当fr高时，N减少，半周期内脉冲减少，与正弦波差异较大，输出特性变坏。
**TT12，，TT44开开通通，，TT21，，TT33关关断断，， UU00==U0d
（（1）2）当当VrV大r小与与VVc时c时，，根根据据调调制 电制路电分路析分，析器，件器是件何是工何作工状作态？
状态？
完整 SSPWM电路
（2）双极性SPWM（BSPWM）
※特点：①载波Uc在调制波Ur的正负两个半周期内，都在正负两个方向变化， 不再②单在一Uc了与。Ur调的制交波点U时r仍刻为控正制弦各波器。件的通断。 Ur大于 U c时器件开通。
SPWM信号的生成方法—软件生成方法
❖ 自然采样法——自然采样法的运算比较复杂；
❖ 规则采样法——在工程上更实用的简化方法， 由于简化方法的不同，衍生出多种规则采样 法。
※规则采样法
脉宽时间： t2=Tc(1+MsinωtD)/2 间隔时间： t1=t3=（Tc-t2）/2
7.3 PWM的调制方式（在调制电路中体现）
第7章 PWM控制技术小结
❖ PWM在电力电子中的重要性以及其基本理论
❖ SPWM的基本分类，各自特性
❖ SPWM在逆变中的应用，掌握调制电路在 PWM逆变电路中的关键作用。
❖ PWM的调制方式，各自优缺点。
※思考：
（1）PWM的基本理论是什么？ （2）如何利用PWM的基本理论实现正弦波与 一系 列等幅不等宽脉冲的等效？
为
正
弦
波
SPWM波形
当然，SPWM波形远不止这一种。
ω>t
等幅PWM波： 输入电源是恒定直流
直流斩波电路 PWM逆变电路
不等幅PWM形： 输入电源是交流或不是恒定的直流
u
o
ωt
基于面积等效原理进行控制，本质是相同的
PWM波形可等效为各种波形：面积等效原理
–直流斩波电路
直流波形
–SPWM波
正弦波形
（3）SPWM分为哪两种基本的方式？ （4）在PWM中调制法是一种什么样的方法？它最 突出的特点是什么？
（5）分析SSPWM的工作原理。
Hale Waihona Puke Baidu
④在调制信号ur 的半个周期内，三角波uc只在一 个方向上变化，得到的SPWM波形也只在一个方 向上变化，故单称极之性P为WM单控极制方性式S波P形WM。
※电路的实现：
（单相全桥PWM逆变电路）
（（21））当当VVrr小大与与VVcc时时，，根根据据调调制制 电电路路分分析析，，器器件件是是何何工工作作状状态态？？
③输出的SPWM 波形在两个方向变化，故称之为双极性SPWM。 双极性PWM控制方式波形
※电路的实现：
思考：工作原理？
三相PWM逆变工作原理
Ud 2
+ V1 C U
VD1 V3
VD3 V5
VD5
N'
V
N
Ud
+ V4 C
VD4 V6
VD6 V2W
2
VD2
uuuurrrUVWc
调制 电路
三相桥式PWM逆变器主电路原理图
7.1 PWM的基本理论
理论基础
冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有 惯性的环节上时，其效果基本相同。
冲量指窄脉冲的面积 指环节的输出响应波形基本相同
思考：利用上理论，如何用一系列方波等效一个正弦波？
思考：若要改变等效输出正弦波幅值，可采用什么措施？ 按同一比例改变各脉冲宽度即可。
u
O
若
等
效
PWM波形
SPWM
单极性SSPWM 双极性BSPWM
（1）单极性SPWM（SSPWM）
※特点：①载波uc 在ur正半周，都用正极性三角 波， 在负半周都用负极性三角波。 ②在正半周， ur 大于uc时，相应的器件开通， U0=Ud,当ur 小于uc时，相应的器件关断U0=0 ③在负半周， ur 大于uc时，相应的器件关断U0=0, 当ur 小于uc时，相应的器件开通， U0= -Ud
•本法较繁琐，当输出正弦波的频率、幅值或相位 变化时，结果都要变化。
※二 调制法
方法：*将所希望得到的波形作为调制信号 ur *把接受调制的信号作为载波uc (通常采用三角波） *在两波交点时刻控制开关器件的通断，就可以 得到与调制信号ur波形一致的输出信号。
所以，当调制信号ur为正弦波时，自然也就得到SPWM波形。
–等效成其他所需波形，如:
20V
0V
-20V 0s
5ms
10ms
黄色： 所需波形
15ms
20ms
25ms
30ms
红色：等效的PWM波
7.2 PWM的控制方式及逆变实现 ★ 控制方式： 一 计算法
•根据正弦波频率、幅值和半周期脉冲数，准确计 算PWM波各脉冲宽度和间隔，据此控制逆变电路 开关器件的通断，就可得到所需PWM波形。