SPWM的波形與生成原理精講

SPWM采樣把握理論中有一個重要結論：沖量相等而外形不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果根本一樣。PWM把握技術就是以該結論為理論根底，對半導體開關器轉變逆變電路輸出電壓的大小，也可轉變輸出頻率。(t)O tOa)

tO6-1

t O td)采樣把握理論根底效果根本一樣；沖量指窄脈沖的面積；效果根本一樣，是指環(huán)節(jié)的輸出響應波形根本一樣；有差異。典型慣性環(huán)節(jié)就是電感負載。自然采樣法是一種基于面積等效理念的能量轉正弦基波與假設干個等幅的三角載波在時間軸上同相位〔圖2a〕，所得的交點〔p〕表達為時間位區(qū)間段表示以正弦局部為有效輸出的矩形脈沖群。u uc urO tuu oUo ud ofO t-Ud調制法得到 PWM 波有兩種方法：單極性和雙極性。兩者區(qū)分在于三角載波的不同。c單極性 PWM 把握方式：c在u

和u的交點時刻把握 IGBT 的通斷ru正r 周 ，Vr

保持通， V

保持斷12當u12

u

V 通， V

斷， u =U4 當ur<uc時使 V4斷， V3通， uo=0 4 r12u負半周r ，cV 保持斷， V 保持通 or12當u

<u

V 通， V

斷，

=-U3 當ur>uc時使 V3斷， V4通， uo=0 3 r虛線

u c表示 of

的基波重量 ooSPW波與假設干個載波進展調制〔載波的數量與基波之比即為載波比〕，并依次按正弦函數值定位的有效相位區(qū)間V V1 VD 3 VD1 3U + R LdV2u信號波ur 調制載波 c 電路

u VVD o 4 VD2 4V和V通斷互補，V-4通斷1補2 3 4u正半周，對應于V始終通，始終斷，V和V交1 通斷；2 3 4當R,L兩端電壓為上此時電流從進行續(xù)流，留意中并沒有流u負半周，讓V始終通o V一o斷，VV通34似，留意續(xù)流的通道是和。同學們還需要留意一點，就是當u剛剛由正半周進入負半o電流方向和電壓方向相反，此時有一段向電源反向充電的續(xù)流過程。通過進展續(xù)流。PWM 把握技術用于逆變電路PWM把握技術在逆變電路中的應用最具代表性正是由于在逆變電路中廣泛而成功的應用，才奠定了 PWM把握技術在電力電子技術中的突出地位除功率很大的逆變裝置外，不用 PWM把握的逆變電路已格外少見第5章因尚未涉及到 PWM把握技術，因此對逆變電路的介紹是不完整的。學完本章才能對逆變電路有較完整的生疏PWM把握技術的地位PWM把握技術是在電力電子領域有著廣泛的應用，并對電力電子技術產生了格外深遠影響的一項技術器件與 PWM技術的關系IGBT、電力 MOSFET 等為代表的全控型器件的不斷完善給 PWM把握技術供給了強大的物質根底PWM把握技術用于直流斬波電路直流斬波電路實際上就是直流 PWM電路，是 PWM把握技術應用較早也成熟較早的一類電路，應用于直流電動機調速系統(tǒng)就構成廣泛應用的 直流脈寬調速系統(tǒng)PWM〔Pulse Width Modulation 〕把握——脈沖寬度調制技術，通過對一系列脈沖的寬度進展調制，來 等效地獲得所需要波形〔含外形和幅值〕第3章：直流斬波電路承受本章主要內容PWM把握技術在逆變電路中應用最廣，應用的逆變電路絕大局部是PWM型，PWM把握技術正是有賴于在逆變電路中的應用，才確定了它在電力電子技術中的重要地位；本章主要以逆變電路為把握對象來介紹 PWM把握技術。PWM把握技術用于溝通 —溝通變流電路斬控式溝通調壓電路和矩陣式變頻電路是 PWM 把握技術在這類電路中應用的代表目前其應用都還不多但矩陣式變頻電路因其簡潔實現集成化，可望有良好的進展前景梯形波為調制信號的PWM把握答：要求如下：供給適宜的正反向基流以保證GTR牢靠導通與關斷，實現主電路與把握電路隔離，自動保護功能，以便在故障發(fā)生時快速自動切除驅動信號避開損壞GTR。電路盡可能簡潔，工作穩(wěn)定牢靠，抗干擾力氣強。在大功率GTR組成的開關電路中為什么要加緩沖電路?答：緩沖電路可以使GTR在開通中的集電極電流緩升，關斷中的集電極電壓緩升，避開了GTR同時承du diGTR的集電極電壓變化率dt和集電極電流變化率dt得到有效值抑制，減小開關損耗和防止高壓擊穿和硅片局部過熱熔通而損壞GTR。GTRMOS管有何優(yōu)缺點?答：GTR是電流型器件，功率MOS是電壓型器件，與GTR相比，功率MOS管的工作速度快，開關頻率高，驅動功率小且驅動電路簡潔，無二次擊穿問題，安全工作區(qū)寬，并且輸入阻抗可達幾十兆歐。但功率MOS的缺點有：電流容量低，承受反向電壓小。從構造上講，功率MOS管與VDMOS管有何區(qū)分?答：功率MOS承受水平構造，器件的源極S，柵極G和漏極D均被置于硅片的一側，通態(tài)電阻大，性能差，硅片利用率低。VDMOS承受二次集中形式的P形區(qū)的N可準確把握的溝道長度〔1~3m、制成垂直導電構造可以直接裝漏極、電流容量大、集成度高。試說明VDMOS的安全工作區(qū)。答：VDMOS〔1〕正向偏置安全工作區(qū)，由漏電源通態(tài)電阻限制線，最大漏極電流限制線，最大功耗限制線，最大漏源電壓限制線構成〔2〕開關安全工作區(qū)：由最大峰值漏極電流I，最CMdi大漏源擊穿電壓BUDS最高結溫IJM〔3〕換向安全工作區(qū)：換向速度

確定時，由漏極正向電壓UDS和二極管的正向電流的安全運行極限值IFM

打算。試簡述功率場效應管在應用中的留意事項?！?〕〔2〕〔3〕〔4〕防靜電。GTR、VDMOS相比，IGBT管有何特點?答：IGBTGTR1/10，IGBTMOS10與VDMOS、GTR相比，IGBT的耐壓可以做得很高，最大允許電壓U

CEM

可達4500V，IGBT的最高允許結溫TJM為150℃，而且IGBT的通態(tài)壓降在室溫存最高結溫之間變化很小，具有良好的溫度特性；通態(tài)壓降