电力电子技术课件第四章.ppt

第四章PWM脉宽调制变频电路 4.4 PWM变频调速系统中的功率接口 表4-1 各切换点的开关频率值 输出频率f(Hz) 载波频率比N 开关频率fr(Hz) 3.57~5.95 168 600~1000 5.00~ 8.33 120 600~1000 7.14 ~11.90 84 600~1000 10.00~16.67 60 600~1000 14.29~ 23.81 42 600~1000 20.00 ~33.30 30 600~1000 28.57~ 47.62 21 600~1000 40.00 66.67 15 600~1000 第四章PWM脉宽调制变频电路 4.4 PWM变频调速系统中的功率接口 3．HEF4752的应用举例 以上所述与HEF4752配套的电路是由模拟电路与数字电路构成的。当然，也可以使用微机，用硬件与软件相结合的方法完成上述电路功能。 图4-33 HEF4752控制的SPWM变频器 第四章PWM脉宽调制变频电路 4.4 PWM变频调速系统中的功率接口 （二）SLE4520及其应用 HEF4752三相SPWM集成电路能设置的开关频率比较低，不适合于IGBT变频器。SLE4520是德国西门子公司生产的一种CMOS大规模专用集成电路。它是一个可编程器件，能把三个8位数字量同时转换成二路相应脉宽的矩形波信号，与单片机及相应的软件结合，能以很简单的方式产生三相逆变器所需的六路控制信号。由于其输出的SPWM波的开关频率可达20kHz，基波频率可达2600Hz。因此，适用于IGBT变频器或其它中频电源变频器。 第四章PWM脉宽调制变频电路 4.1.2 SPWM波形的开关点算法 图4-12 对称规则采样法 图4-12 平均对称规则采样法 第四章PWM脉宽调制变频电路 4.1.2 SPWM波形的开关点算法 3.平均对称规则采样法 综合上述两种采样法的优点，可得到如图4-13所示的平均对称规则采样法。该法以三角载波的中心线与正弦控制波的交点E为采样电压值，由E点水平截取三角载波对应值A、B两点，从而确定脉宽时间t2 （4-4） 第四章PWM脉宽调制变频电路 4.1.2 SPWM波形的开关点算法 4.指定谐波消除法 指定谐波消除法是SPWM控制模式研究中一种比较有意义的开关点确定法。在这种方法中，脉冲开关时间不是由三角波与控制波的交点确定的，而是从消除某些指定次谐波的目的出发，通过解方程组解出来的。 图4-13所示为半周期内只有三个脉冲波的单极式SPWM波形。在图示的坐标系中，将SPWM电压波形展成傅氏级数为 式中k为奇数，由于SPWM波形的对称性，不存在偶数次谐波。 设控制要求逆变器输出的基波电压幅值为U1m，并要求消除五次、七次谐波(三相异步电动机无中线情况下不存在3及3的整数倍谐波)，按上述要求，可列出下列方程组： 求解上述方程组即可得到合适的开关时刻αl、α2与α3的数值。 第四章PWM脉宽调制变频电路 4.1.2 SPWM波形的开关点算法 图4-13 三脉冲波的单极式SPWM波形 第四章PWM脉宽调制变频电路 4.1.2 SPWM波形的开关点算法 第四章PWM脉宽调制变频电路 4.2 单相PWM逆变电路 图4-14 单相PWM逆变器主电路 图4-15 SPWM平均对称采样控制输出调制波形 第四章PWM脉宽调制变频电路 4.2 单相PWM逆变电路 图4-14所示为单相PWM全桥式逆变器的主回路。对电路进行分析可知，当VT1和VT4导通时，负载上得到的输出电压UAB=+Ed，而当VT2和VT3导通时，负载上得到的输出电压UAB=－Ed。当VT1～VT4全部截止时，UAB=0。调节上述输出电压+Ed和－Ed的宽度比，就可获得所期望的输出电压波形。 在图4-14中，如采用正弦参考波ur(ωrt)与三角载波ut(ωtt)进行比较，并依据一定的采样法对电路进行控制，可得到如图4-15所示的输出调制波形。 4.3.1 工作原理分析