7.1.1　SPWM技术

SPWM法是一种目前广泛使用的比较成熟的PWM法。采样控制理论有这样一个结论: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。依据这一结论,当采用正弦规律调节脉冲宽度,使得和正弦波等效时,便是SPWM法。产生SPWM信号的方法有很多,比较常用的是自然采样法,除此之外还有谐波消去法、等面积法等,我们这里采用自然采样法。自然采样法用一组等腰三角形波与一个正弦型载波相比较,并将两个波形的交点作为开关的开关时刻。自然采样法可以准确求出SPWM波形的脉冲宽度以及脉冲的间隙时间。根据所用调制三角波的不同,自然采样法分为单极型三角波调制法和双极型三角波调制法。这里我们采用单极型三角波调制法,如图7.2所示。

图7.2中,u c为正弦型载波,u r为等腰三角波,两相比较得到SPWM波形u o,其主频与正弦载波频率一致,为u of。自然采样法有两个关键参数,分别是纵轴方向上的调制系数,即载波幅度与三角波幅度之比m与横轴方向上的三角波密度,即每个载波周期中三角波形的个数n。由不同的m与n组合可以得到不同的SPWM波形。

图7.2　单极型三角波调制法