固緯電子電力電子教學小課堂 | 第十五講: PEK-110模塊之SPWM

PTS-系列之PEK-800系列教學

PEK-880模塊之全橋電路

寫在前面的話

經過前幾期對于PTS-800中基本的電路圖拓撲結構的學習，我們已經掌握了基本的電路模型。從PEK-100系列開始，在固有電路拓撲基礎上開始對電路的控制方式進行學習。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電結合探究最大功率點追蹤技術的學習。

簡　述

對于一個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）進行比較獲得逆變器的控制信號，稱為正弦式脈沖寬度調制。逆變器輸出端由L-C組成一個低通濾波器，可使得輸出的電壓為正弦波，否則輸出電壓為方波。

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

對于單相逆變器而言，常見的控制方式有：單極性控制、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，開關管VT1保持閉合，VT2保持斷開，VT3與VT4交替開斷，即可實現對逆變器的控制（也可以將A、B兩組開關管互換或者上下管互換）。這種控制方式導致一組開關管處于低頻（與調制波同頻），另一組開關管以高頻模式。這樣有效降低了開關管的功率損耗，同時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：

如上圖所示是一個典型的雙極性控制電路圖，其中對角開關管控制信號相同，同組開關管控制信號相反，該控制方式實現簡單，也有利于調速系統的控制，但是由于兩組開關管同時處于高頻開關模式，其開關損耗較高，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關管的調制波信號互為反相，同組開關管的控制信號相反。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。

實驗驗證(單極性倍頻調制)：

總　結：

經過以上三種調制方式的簡單介紹以及對最后一種單極性倍頻調制方式的實驗驗證，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。固緯電子在點力電子教學方向致力于為老師減少壓力，緩解學生的學習壓力，因此開創了全新的理論與實踐相結合的教學模式，還請各位老師同學進行了解轉發。

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仿真效果圖：