固緯電子電力電子教學(xué)小課堂 | 第十五講: PEK-110模塊之SPWM

PTS-系列之PEK-800系列教學(xué)

PEK-880模塊之全橋電路

寫(xiě)在前面的話(huà)

經(jīng)過(guò)前幾期對于PTS-800中基本的電路圖拓撲結構的學(xué)習，我們已經(jīng)掌握了基本的電路模型。從PEK-100系列開(kāi)始，在固有電路拓撲基礎上開(kāi)始對電路的控制方式進(jìn)行學(xué)習。本期將針對單相全橋逆變PEK-110的控制方式以及與新能源中光伏發(fā)電結合探究最大功率點(diǎn)追蹤技術(shù)的學(xué)習。

簡(jiǎn)　述

對于一個(gè)全橋單相逆變器而言，其控制信號是由調制信號（低頻正弦波）與載波（高頻三角波）進(jìn)行比較獲得逆變器的控制信號，稱(chēng)為正弦式脈沖寬度調制。逆變器輸出端由L-C組成一個(gè)低通濾波器，可使得輸出的電壓為正弦波，否則輸出電壓為方波。

根據負載可分為線(xiàn)性負載與非線(xiàn)性負載，為了同時(shí)提供給不同負載，逆變器需要可以在四象限進(jìn)行工作。根據功率流向的不同，全橋電路工作在I、III象限為逆變，也稱(chēng)為變流，II、IV為整流。

對于單相逆變器而言，常見(jiàn)的控制方式有：?jiǎn)螛O性控制、雙極性控制與單極性倍頻控制。

PEK-110 單相逆變器

單極性控制：

根據上圖所示，單極性是指輸出電壓只在0~Ud與-Ud~0之間出現。當調制波處于正半周時(shí)，開(kāi)關(guān)管VT1保持閉合，VT2保持斷開(kāi)，VT3與VT4交替開(kāi)斷，即可實(shí)現對逆變器的控制（也可以將A、B兩組開(kāi)關(guān)管互換或者上下管互換）。這種控制方式導致一組開(kāi)關(guān)管處于低頻（與調制波同頻），另一組開(kāi)關(guān)管以高頻模式。這樣有效降低了開(kāi)關(guān)管的功率損耗，同時(shí)在同等條件下相對于雙極性控制模式降低了輸出電流的諧波含量。

雙極性控制：

如上圖所示是一個(gè)典型的雙極性控制電路圖，其中對角開(kāi)關(guān)管控制信號相同，同組開(kāi)關(guān)管控制信號相反，該控制方式實(shí)現簡(jiǎn)單，也有利于調速系統的控制，但是由于兩組開(kāi)關(guān)管同時(shí)處于高頻開(kāi)關(guān)模式，其開(kāi)關(guān)損耗較高，且含有較高的諧波含量。

單極性倍頻調制：

單極性倍頻調制方法中兩組開(kāi)關(guān)管的調制波信號互為反相，同組開(kāi)關(guān)管的控制信號相反。該控制方式使逆變器一共有八種工作模式，包括了四種飛輪模式。與前兩種調制方式相比有更少的諧波含量，因此在輸出端可以采取更小的濾波器件。

實(shí)驗驗證(單極性倍頻調制)：

總　結：

經(jīng)過(guò)以上三種調制方式的簡(jiǎn)單介紹以及對最后一種單極性倍頻調制方式的實(shí)驗驗證，可以證明單極性倍頻調制是諧波含量最低的一種控制方式。固緯電子在點(diǎn)力電子教學(xué)方向致力于為老師減少壓力，緩解學(xué)生的學(xué)習壓力，因此開(kāi)創(chuàng )了全新的理論與實(shí)踐相結合的教學(xué)模式，還請各位老師同學(xué)進(jìn)行了解轉發(fā)。

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仿真效果圖：