SPWM逆变器波形分析

1.SPWM逆变器的类型

SPWM逆变器一般都用电压型。图11-15为SPWM逆变器主电路图。图11-16为SPWM逆变器有关波形。

图11-16 SPWM逆变器有关波形

在三相SPWM逆变电路中，通常共用一个三角载波信号，用三个相位互差120°的正弦波作调制信号，以获得三相对称输出；i_G1与i_G4、i_G3与i_G6、i_G2与i_G5互补（相位差180°），i_G1、iG3、iG5之间及iG4、iG6、iG2之间分别相差120°；uA、uB、uC为正弦基波相电压；u_AB为线电压，u_AB=u_A－u_B。基波电压的大小和频率也是通过改变正弦调制信号的幅值和频率来改变的。

2.SPWM逆变器的优点(www.xing528.com)

1）既可分别调频、调压，也可同时调频、调压，都由逆变器统一完成，仅有一个可控功率级，从而简化了主电路和控制电路的结构，使装置的体积小、重量轻、造价低、可靠性高。

2）输出频率和电压都在逆变器内控制和调节，其响应速度取决于电子控制电路，而与直流电路的滤波参数无关，所以调节速度快，且可使调节过程中频率和电压相配合，以获得好的动态性能。

3）输出电压或电流波形接近正弦，从而减少谐波分量。

SPWM实际上就是用一组经过调制的幅值相等、宽度不等的脉冲信号代替调制信号，用开关量代替模拟量。调制后的信号中除含有频率很高的载波频率及载波倍频附近的频率分量外，几乎不含其他谐波，特别是接近基波的低次谐波。因此，载波频率越高，谐波含量越少。这从SPWM原理也可直观看出，当载波频率越高时，半周期内开关次数越多，把期望的正弦波分段也越多，SPWM的基波就越接近期望的正弦波。但是SPWM的载波频率除受功率器件的允许开关频率制约外，开关频率不宜过高，这是因为开关器件工作频率提高，开关损耗和换流损耗会随之增加。另外，开关瞬间电压或电流的急剧变化形成很大的du／dt或di／dt，会产生强的电磁干扰；高du／dt或di／dt还会在线路和器件的分布电容和电感上引起冲击电流和尖峰电压；这些也会因频率提高而变得严重。