一、试设计采用 IGBT 模块和微机(或 DSP 等)构成的 SPWM 三相逆变系统,要求在 100HZ/150HZ 下调制,输出电压、电流和频率可调,试画出主电路和控制电路的硬件框图和软件流程图,并给出设计思路
并要求画出 u和 uv 的波形
设计思想:本方案以电压型逆变器(VSI)作为主工作电路,该逆变器为基于自关断器件 IGBT 的脉宽调制 SPWM 逆变器
直流端为一大电容,并由三相整流桥为其提供能量,R 为泻放电阻,L 为指示灯
VSI 的输出端接有输出滤波器,以此来滤除开关器件通断造成的高频毛刺,从而获得较为平滑的正弦波
当载波幅值一定时,调制波的幅值改变输出电压幅值(输出电压限值由直流电压决定),载波频率设定为 150Hz,调制波的频率为 100HZ,直接决定输出电压频率
注意事项:(1)必须采用输出滤波器,否则很难得到较为平滑的正弦波; (2)泻放电阻当整流断路器关断时泄放直流侧电容上的能量; (3)为了使输出电压的幅值和频率稳定须采用闭环控制
主电路框图 三相桥式逆变器硬件电路如下: 三相桥式逆变器控制电路框图SPWM 脉宽调制 我们采用改进规则采样法的 PWM 调制方法 改进规则采样法设三角波的周期为 T,在相邻两个三角波负峰时刻 ti和 ti+T 对调制信号采样而得到 C 点和 D 点,过 C 点和 D 点作一直线和三角波分别交于 A 点和 B 点,在A 点的时刻 t1和 B 点的时刻 t2控制功率开关器件的通断
每个周期的采样时刻ti、三角波的周期 T 和幅值 H 都是确定的,设调制信号在 C 点和 D 点的值分别为 s1和 s2,则线段 CD 的方程为t−tis−s1=Ts2−s1三角波两腰的方程分别为t−tiS+H = T4 Ht−ti−TS+ H =− T4 H 分别联立方程上面三个方程,可解得 t1 和 t2 分别为t 1= T( H +s