如何生成SPWM波形

SPWM波的形成主要是如何得到器件导通和关断时间，也称为开关角。常用的方法就是上述的载波与调制波交点模拟实现法，可用模拟电路或集成数字电路来实现。此外，还有用计算机计算的方法[即交点（开关角）用计算机算出]，分为等面积法和采样法，前者很少用；后者较流行，又分自然采样法和对称规则采样法，简介于下。

1.自然采样法

根据SPWM的原理制定的采样原则，在正弦波与三角波的交点进行脉冲宽度与缺口采样，从而生成SPWM控制波的方法，叫做自然采样法。如图1-24a所示。任意一段正弦波和三角波，在三角波变化一个周期之间，有两个交点B与D，B点对应的时刻t_B是脉冲发生时刻；D点对应的时刻t_D是脉冲结束时刻，t_B和t_D按公式联立求解计算，t₂=t_D-t_B即为逆变器功率器件导通工作时间。这样在一个调制周期内因交点很多，要计算很多次，工作量很大。虽然根据波形的对称性用储存1/4周期数值的方法可以减少计算，但当调速范围宽、频率变化范围大时，将占用很大的内存空间，所以自然采样法采用较少。

2.对称规则采样法

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图1-24 两种采样法

a）自然采样 b）对称规则采样

对称规则采样法如图1-24b所示，过该图负峰值点C作一垂直线与正弦波交点为F，过F作一水平线，它与三角波交于B点和D点，B点对应时刻t_B，是控制波脉冲发生时刻；D点对应时刻t_D，控制波脉冲结束时刻。与自然采样法类似的假设条件，脉宽t₂=t_D-t_B，而且t₂₁=t₂₂，t₁=t₃，这便是称为对称规则采样法的缘由。对称规则采样法与自然采样法相比，脉宽的脉冲前沿提前了，脉冲后沿也提前了，整个脉冲提前了，但脉冲宽度误差变化并不很大。由于每个载波周期采样一次，缺口时间t₁=t₃，计算简单，因此微机处理的工作量大大减少，所以此法得到了广泛应用。