5.2.8  同步PWM和异步PWM

5.2.8 同步 PWM和异步 PWM

图5.8所示的PWM控制举例中,三角载波频率fs和调制波频率fm之比为18,一般该频率倍数需考虑PWM波的对称性,同时应是3的倍数且一定是偶数,为此,以一定的频率倍数KF=fs/fm进行的PWM控制称为同步PWM。(https://www.daowen.com)

电力电子技术初期主要处于模拟电路时代,为了取得波形完全对称性,一般采用3的奇数倍频率倍数。可是,现在是计算机控制流行的时代,奇数倍的调制波在产生控制信号波形时很不方便,所以除了铁道等一部分特殊情况外,采用微处理器控制的一般逆变器中都采用3的偶数倍频率倍数。

即使适用于同步PWM场合,为了实现VVVF逆变器,也有频率fm发生变化的情况,为此,载波频率fs也必须按照比例随着fm变化。但是,器件的开关频率都有最佳的工作范围,当超过这个范围时,为了尽可能将其限制在最佳范围内而需进行频率倍数的切换。图5.35所示为频率倍数进行切换动作的一个例子,最佳的开关频率暂定在3~4kHz的范围内,限制在该范围内的频率倍数KF在频率发生变化的过程中进行切换,为了在切换的临界处不引起摆动,可以设计成滞环。

图示

图5.35 同步PWM控制的频率倍数切换和异步PWM

随着输出频率变低,频率倍数变高。于是它的切换频度随着频率变低而增加。到某一范围后,切换频度越来越高,谐波次数也已经移到较高的范围,所以即使不使用同步PWM,谐波的影响也变得非常小。很多情况下此时停止频率倍数的切换,而采用一定的开关频率,这样的控制被称为异步PWM。