单相spwm逆变电路(单相SPWM逆变电路输出电压主要

1. 单相SPWM逆变电路输出电压主要谐波集中在什么频率附近

SPWM、CFPWM和SVPWM的基本特征和各自的优缺点如下：

1、SPWM：

基本特征：以频率与期望的输出电压波相同的正弦波作为调制波，以频率比期望波高得多的等腰三角波作为载波。由它们的交点确定逆变器开关器件的通断时刻，从而获得幅值相等、宽度按正弦规律变化的脉冲序列。

优缺点：普通的SPWM变频器输出电压带有一定的谐波分量，为降低谐波分量，减少电动机转矩脉动，可以采用直接计算各脉冲起始与终了相位的方法，以消除指定次数的谐波。

2、CFPWM：

基本特征：在原来主回路的基础上，采用电流闭环控制，使实际电流快速跟随给定值。

优缺点：在稳态时，尽可能使实际电流接近正弦波形，这就能比电压控制的SPWM获得更好的性能。精度高、响应快，且易于实现。但功率开关器件的开关频率不定。

3、SVPWM：

基本特征：把逆变器和交流电动机视为一体，以圆形旋转磁场为目标来控制逆变器的工作，磁链轨迹的控制是通过交替使用不同的电压空间矢量实现的。

优缺点：8个基本输出矢量，6个有效工作矢量和2个零矢量，在一个旋转周期内，每个有效工作矢量只作用1次的方式，生成正6边形的旋转磁链，谐波分量大，导致转矩脉动。

2. 要增大spwm逆变器输出电压的基波频率

若要增大SPWM逆变器的输出电压基波频率,可采用的控制方法是：增大正弦调制波频率 。

SPWM是在PWM的基础上，将期望输出的正弦电压波形假想成有一组等宽不等幅的片断组合而成，然后用一组冲量对应相等的等幅不等宽(即脉冲宽度调制)脉冲将它们依次代替，从而在滤波器输出端得到期望的正弦电压波形。这样的脉冲可以由电子开关的通断控制实现。

理论推导和实际的频谱分析表明:SPWM脉冲电压具有与理想正弦电压相一致的基波分量，而且最低次谐波的频率可以提高到SPWM调制频率(即开关频率，对应于每基波周期的脉冲个数)附近。因此，当开关频率足够高时，利用较小的滤波器就能将其中的谐波滤除掉。

此外，只需改变SPWM脉冲宽度，就可以平滑地调节输出电压的基波幅值。采用了SPWM技术的逆变器即为SPWM逆变器，它在波形质量和控制性能上相对方波型逆变器有了巨大的进步。

3. spwm控制的逆变电路,若调制波频率为400hz

　　PWM是Pulse Width Modulation缩写， 中文意思就是脉冲宽度调制，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。

　　PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有（ON），要么完全无（OFF）。电压或电流源是以一种通（ON）或断（OFF）的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。

　　多数负载（无论是电感性负载还是电容性负载）需要的调制频率高于10Hz，通常调制频率为1kHz到200kHz之间。

　　PWM信号产生方法

　　脉冲宽度调制（PWM）信号广泛使用在电力变流技术中，以其作为控制信号可完成DC-DC变换（开关电源）、DC-AC变换（逆变电源）、AC-AC变换（斩控调压）和AC-DC变换（功率因数校正）。

　　产生PWM信号的方法有多种，现分别论述如下：

　　1）普通电子元件构成PWM发生器电路

　　基本原理是由三角波或锯齿波发生器产生高频调制波，经比较器产生PWM信号。三角波或锯齿波与可调直流电压比较，产生可调占空比PWM信号；与正弦基波比较，产生占空比按正弦规律变化的SPWM信号。此方法优点是成本低、各环节波形和电压值可观测、易于扩展应用电路等。 缺点是电路集成度低，不利于产品化。

　　2）单片机自动生成PWM信号

　　基本原理是由单片机内部集成PWM发生器模块在程序控制下产生PWM信号。优点是电路简单、便于程序控制。缺点是不利于学生观测PWM产生过程，闭环控制复杂和使用时受单片机性能制约。

　　3）可编程逻辑器件编程产生PWM信号

　　基本原理是以复杂可编程逻辑器件（CPLD）或现场可编程门阵列器件（FPGA）为硬件基础，设计专用程序产生PWM信号。优点是电路简单、PWM频率和占空比定量准确。缺点是闭环控制复杂，产生SPWM信号难度大。

　　4）专用芯片产生PWM信号

　　是生产厂家设计、生产的特定功能芯片。优点是使用方便、安全，便于应用到产品设计中。缺点是不利于学生观测PWM产生过程和灵活调节各项参数

4. spwm控制的逆变电路,输出spwm波半周期

(1)调制波和载波：曲线①是正弦调制波，其周期决定于需要的调频比kf，振幅值决定于ku,曲线②是采用等腰三角波的载波，其周期决定于载波频率，振幅不变，等于ku=1时正弦调制波的振幅值，每半周期内所有三角波的极性均相同(即单极性)。

调制波和载波的交点，决定了SPWM脉冲系列的宽度和脉冲的间隔宽度，每半周期内的脉冲系列也是单极性的。

(2)单极性调制的工作特点：每半个周期内，逆变桥同一桥臂的两个逆变器件中，只有一个器件按脉冲系列的规律时通时断地工作，另一个完全截止；而在另半个周期内，两个器件的工况正好相反，流经负载ZL的便是正、负交替的交变电流。 (1)调制波和载波：

调制波仍为正弦波，其周期决定于kf，振幅决定于ku,中曲线①，载波为双极性的等腰三角波，其周期决定于载波频率，振幅不变，与ku=1时正弦波的振幅值相等。

调制波与载波的交点决定了逆变桥输出相电压的脉冲系列，此脉冲系列也是双极性的，但是，由相电压合成为线电压(uab=ua-ub;ubc=ub-uc;uca=uc-ua)时，所得到的线电压脉冲系列却是单极性的。

(2)双极性调制的工作特点：逆变桥在工作时，同一桥臂的两个逆变器件总是按相电压脉冲系列的规律交替地导通和关断，毫不停息，而流过负载ZL的是按线电压规律变化的交变电流。

5. spwm控制的逆变电路,若调制波频率为400

380v逆变器的定义就是将直流电能转换为交流电能的转换器，其基本原理就是SPWM，硬件架构为四个功率模块组成单相、三相桥式电路，桥式输出至负载间串接低通滤波元件，控制回路具有两个信号产生源，一个是固定幅值的三角波(调制波)发生器，一个为正弦波发生器，利用三角波对正弦波进行调制，就会得到占空比按照正弦规律变化的方波脉冲列，调制比不同，一个正弦周期脉冲列数等于调制波频率除以基博频率)。再用方波脉冲列去控制上述桥式电路，在输出上就得到了符合要求的正弦电压电流了。

变压器和逆变器是两个概念，变压器可以应用在逆变器中用于滤波隔离。

6. 单相spwm电压型逆变电路研究

　　在DC/AC逆变电路中，输出电压与输入电压存在一定的线性关系。当输入电压变化时，输出电压随之相应改变。为了使输出电压保持稳定，一般要采集电压输出量进行反馈闭环控制。但是由于逆变电源开关频率较高，且电路存在电感、电容等延时元件，使得反馈电压的变化滞后于输入电压的变化，系统的反应与调节比较迟缓，容易造成较大的瞬态偏离。如果能在输出电压变化之前，利用输入电压的变化对电路的控制信号进行调节，即在采用电压反馈技术的基础上辅以电压前馈技术则能较好地解决这个问题。这种电压-电压复合控制，可以实现动态响应快、调节迅速、输出电压波动小的目的。　　正弦波逆变电源被广泛的应用于电力、邮电、通信、航天等各个领域，而且随着微电脑技术的不断发展和普及，正弦波逆变电源的应用越来越广。为了满足用户对电能质量的要求，逆变电源在直流输入电压波动的情况下应保持输出电压恒定。传统的电压单环控制一般存在输出电压波动大、动态响应慢等缺点，很难实现精确控制。在逆变电路中为了克服以上不足，采用电压前馈控制技术来解决此问题。本文在单相SPWM逆变的基础上，采用前馈调整三角载波和反馈调整正弦波相结合的电压-电压复合控制方案，较好地解决了输出电压瞬态偏离问题，且实现简单。

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