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一种载波移相多电平PWM研究

发布日期:2020-12-31 09:39浏览次数:
本文摘要:第一章随着电力电子技术和功率半导体技术的快速发展,中压大功率输电设备不仅提高了资源利用率,而且降低了生产成本。虽然其电路的多级结构和控制技术已经比较成熟,但多级技术的研究仍然受到人们的关注。多电平技术防止了设备的必要串联,具有输入电压低、谐波含量低、电压变化率小、供电频率低的优点。 多级技术建设的关键是如何构建大量的SPWM控制信号。SPWM是一种成熟的方法,目前流行的脉宽调制方法中使用了SPWM。 上述采样控制理论中最重要的一个结论:当脉冲较大,形状不同时,效果基本相同。

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第一章随着电力电子技术和功率半导体技术的快速发展,中压大功率输电设备不仅提高了资源利用率,而且降低了生产成本。虽然其电路的多级结构和控制技术已经比较成熟,但多级技术的研究仍然受到人们的关注。多电平技术防止了设备的必要串联,具有输入电压低、谐波含量低、电压变化率小、供电频率低的优点。

多级技术建设的关键是如何构建大量的SPWM控制信号。SPWM是一种成熟的方法,目前流行的脉宽调制方法中使用了SPWM。

上述采样控制理论中最重要的一个结论:当脉冲较大,形状不同时,效果基本相同。基于这一结论,SPWM方法采用脉宽按正弦规律变化且等效于正弦波的PWM波形,即SPWM波形,来控制DC电源电路中功率器件的通断,使输入脉冲电压的面积在适当的间隔内大于所需输入正弦波的面积。通过改变调制波的频率和幅度,可以调节DC电源电路输入电压的频率和幅度。

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2总体设计方案2.1单元串联多电平逆变器的流形结构说明单元串联多电平逆变器的流形结构非常简单,易于模块化,功率单元的级数可以根据系统的输入电压和电平数的拒绝来确定。如图1右图所示,七电平H桥串联逆变器的流形结构图,其单相电压由三个功率单元组成,每个功率单元为H桥DC电源电路结构,输入端依次串联,用SPWM信号控制功率单元中功率器件的通断。

2.2载波后移是主理论。一般来说,N电平逆变器调制必须有N-1个三角载波。

在后移互载波调制法中,所有三角波的频率和幅度都是完全相同的,但给定两个相邻载波的幅度,必然有一定的光波,其值为(1)通过调制波与载波的比较,可以产生供电装置所需的驱动信号。但在数字构造中,后载波移相法一般不是由一个调制波和一组载波通过光波来分解,而是将调制波和一个载波进行扩展和比较,然后扩展一定的延迟,得到各个功率单元的SPWM控制信号。利用数字信号处理器和可编程逻辑器件构成了多路SPWM控制信号。

DSP控制器构建单相电压下第一级功率单元的两个支路的控制信号,CPLD构建这两个控制信号的移相延时,进而构建单相电压下各功率单元的SPWM控制信号。


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