SPWM(Sinusoidal PWM)法是一種比較成熟的,目前使用較廣泛的PWM法。前面提到的采樣控制理論中的一個重要結論:沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環節上時,其效果基本相同。SPWM法就是以該結論為理論基礎,用脈沖寬度按正弦規律變化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆變電路中開關器件的通斷,使其輸出的脈沖電壓的面積與所希望輸出的正弦波在相應區間內的面積相等,通過改變調制波的頻率和幅值則可調節逆變電路輸出電壓的頻率和幅值。PWM的全稱是Pulse Width Modulation(脈沖寬度調制),它是通過改變輸出方波的占空比來改變等效的輸出電壓。廣泛地用于電動機調速和閥門控制,比如我們現在的電動車電機調速就是使用這種方式。所謂SPWM,就是在PWM的基礎上改變了調制脈沖方式,脈沖寬度時間占空比按正弦規率排列,這樣輸出波形經過適當的濾波可以做到正弦波輸出。它廣泛地用于直流交流逆變器等,比如高級一些的UPS就是一個例子。三相SPWM是使用SPWM模擬市電的三相輸出,在變頻器領域被廣泛的采用。
上世紀80年代以來,隨著計算機技術的快速發展,基于微控制器的運用方案得到了迅速的發展,運用單片機、DSP等器件實現SPWM成為主流,最常用的是各種形式的規則采樣法,但是在某些特殊的場合:如在高頻大功率、低失真逆變電源中,常用的規則采樣法無法滿足要求。
因此,如何改進SPWM算法以提高逆變電源的各項指標成為值得長期深入研究的課題之一。隨著微電子技術的飛速發展,特別是FPGA的集成度的大大提高,使得復雜算法在系統中得到簡單快速的解決。 |