逆变器主要调制方式特点及仿真对比

逆变器主要调制方式特点及仿真对比

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_52225677/article/details/145784596

逆变器调制技术是电力电子领域的关键技术之一，通过控制开关器件的通断时序，将直流电转化为特定的交流波形。本文将介绍三种主流的逆变器调制方式：双极性SPWM调制、单极性SPWM调制和单极性倍频SPWM调制，并通过仿真分析对比它们的谐波特性。

一、调制方式介绍

逆变器调制技术通过控制开关器件的通断时序，将直流电转化为特定交流波形。主流调制方式及其核心特征如下：

• 双极性SPWM调制：采用单一三角载波与正弦调制波比较，输出±Vdc电平，开关频率谐波集中在fc附近（如10kHz系统谐波幅值约0.4Vdc）。

• 单极性SPWM调制：在正弦波半周期内使用同极性载波，输出0/Vdc或0/-Vdc电平，开关损耗降低约30%。

• 单极性倍频SPWM调制：两桥臂载波相位差180°，开关频率谐波相互抵消（如fc=10kHz时，2fc分量增强至0.6Vdc）。

下图分别为各种调制方式产生调制信号的示意图：

双极性正弦波与载波比较

双极性调制信号

单极性正弦波与载波比较

单极性倍频调制信号

由附图可知，单极性倍频调制开关信号变化的频率更快，故谐波也更易滤除。

二、仿真分析

通过仿真分析也可以看出不同调制方式下的谐波含量及分布不同，谐波分布特点如下：

双极性调制谐波分布

由理论分析以及仿真结果可以看出，双极性调制谐波含量较多，单极性调制谐波含量较少，单极性倍频调制谐波含量最少，且集中在二倍开关频率附近，而在开关频率（20kHz）处几乎不含有谐波。