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固纬电子电力电子教学小课堂 | 第十五讲: PEK-110模块之SPWM

发布日期:2022-08-26  点击次数: 170  作者:固纬电子

PTS-系列之PEK-800系列教学

PEK-880模块之全桥电路

写在前面的话

经过前几期对于PTS-800中基本的电路图拓扑结构的学习,我们已经掌握了基本的电路模型。从PEK-100系列开始,在固有电路拓扑基础上开始对电路的控制方式进行学习。本期将针对单相全桥逆变PEK-110的控制方式以及与新能源中光伏发电结合探究最大功率点追踪技术的学习。

简 述

对于一个全桥单相逆变器而言,其控制信号是由调制信号(低频正弦波)与载波(高频三角波)进行比较获得逆变器的控制信号,称为正弦式脉冲宽度调制。逆变器输出端由L-C组成一个低通滤波器,可使得输出的电压为正弦波,否则输出电压为方波。

根据负载可分为线性负载与非线性负载,为了同时提供给不同负载,逆变器需要可以在四象限进行工作。根据功率流向的不同,全桥电路工作在I、III象限为逆变,也称为变流,II、IV为整流。

对于单相逆变器而言,常见的控制方式有:单极性控制、双极性控制与单极性倍频控制。

PEK-110 单相逆变器

单极性控制:

根据上图所示,单极性是指输出电压只在0~Ud与-Ud~0之间出现。当调制波处于正半周时,开关管VT1保持闭合,VT2保持断开,VT3与VT4交替开断,即可实现对逆变器的控制(也可以将A、B两组开关管互换或者上下管互换)。这种控制方式导致一组开关管处于低频(与调制波同频),另一组开关管以高频模式。这样有效降低了开关管的功率损耗,同时在同等条件下相对于双极性控制模式降低了输出电流的谐波含量。

双极性控制:

如上图所示是一个典型的双极性控制电路图,其中对角开关管控制信号相同,同组开关管控制信号相反,该控制方式实现简单,也有利于调速系统的控制,但是由于两组开关管同时处于高频开关模式,其开关损耗较高,且含有较高的谐波含量。

单极性倍频调制:

单极性倍频调制方法中两组开关管的调制波信号互为反相,同组开关管的控制信号相反。该控制方式使逆变器一共有八种工作模式,包括了四种飞轮模式。与前两种调制方式相比有更少的谐波含量,因此在输出端可以采取更小的滤波器件。

实验验证(单极性倍频调制):

总 结:

经过以上三种调制方式的简单介绍以及对最后一种单极性倍频调制方式的实验验证,可以证明单极性倍频调制是谐波含量最低的一种控制方式。固纬电子在点力电子教学方向致力于为老师减少压力,缓解学生的学习压力,因此开创了全新的理论与实践相结合的教学模式,还请各位老师同学进行了解转发。

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仿真效果图: