新型EPWM斬波器式交流穩(wěn)壓電源的原理分析

作者：時(shí)間：2011-03-22 來源：網(wǎng)絡(luò)

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本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/179359.htm

式中：b_n=f(ωt)sinnωtd(ω t)

對(duì)于基波，n=1。由于被EPWM斬波的波形是正弦波，即f(ω t)=U_msinωt，所以

b₁====DU_m（6）

對(duì)于諧波，則

b_n=

當(dāng)n=kN±1，k=1，2，3，……時(shí)，對(duì)上式求解得

b_kN_±1==－sinkDπ（7）

當(dāng)n≠kN±1時(shí)，b_n≠kN±1=0。

所以EPWM正弦斬波電壓的傅里葉級(jí)數(shù)表示式為

u_ab=DU_msinωt－sinkDπsin(kN±1)ωt（8）

考慮到T_r的變比ξ:1，補(bǔ)償電壓u_co表示式為

u_co=Dsinωt－sinkDπsin(kN±1)ωt（9）

用L_FC_F濾除高次諧波后得到補(bǔ)償電壓為

u_co=Dsinω t=D（10）

由式（8）中的諧波幅值sinkDπ可以算出，當(dāng)載波三角波頻率f_c=10kHz，N=200，D=0.1～0.9時(shí)，基波與各次諧波的幅值如表1所列。基波和各次諧波與調(diào)制比亦即占空比D的關(guān)系曲線如圖4所示。可知EPWM正弦斬波電壓的諧波頻率與載波比N成正比，N越大諧波頻率越高，所需的濾波器L_FC_F的參數(shù)值也越小。所以，根據(jù)表1及圖4可以計(jì)算L_F及C_F的值。

表1 基波與各次諧波的幅值（f_c=10kHz，N=200）

諧波分量	占空比D
諧波分量	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
b₁/U_m	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
b₁₉₉/U_m	－0.0984	－0.1871	－0.2575	－0.3027	－0.3183	－0.3027	－0.2575	－0.1871	－0.0984
b₂₀₁/U_m	－0.0984	－0.1871	－0.2575	－0.3027	－0.3183	－0.3027	－0.2575	－0.1871	－0.0984
b₃₉₉/U_m	－0.0935	－0.1514	－0.1514	－0.0935	0	0.0935	0.1514	0.1514	0.0935
b₄₀₁/U_m	－0.0935	－0.1514	－0.1514	－0.0935	0	0.0935	0.1514	0.1514	0.0935
b₅₉₉/U_m	－0.0858	－0.1009	－0.0328	0.0624	0.1061	0.0624	－0.0328	－0.1009	－0.0858
b₆₀₁/U_m	－0.0858	－0.1009	－0.0328	0.0624	0.1061	0.0624	－0.0328	－0.1009	－0.0858
b₇₉₉/U_m	－0.0757	－0.0468	0.0468	0.0757	0	－0.0757	－0.0468	0.0468	0.0757
b₈₀₁/U_m	－0.0757	－0.0468	0.0468	0.0757	0	－0.0757	－0.0468	0.0468	0.0757

圖4 諧波分量與占空比D的關(guān)系曲線

3 對(duì)市電電壓波動(dòng)的補(bǔ)償與T_r容量

當(dāng)市電電壓u_s波動(dòng)時(shí)，將會(huì)引起負(fù)載電壓u_L的波動(dòng)。為了保持u_L穩(wěn)定不變，必須用補(bǔ)償電壓u_co對(duì)市電電壓的波動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)U_s>U_r時(shí)須進(jìn)行負(fù)補(bǔ)償，使U_s－U_co=U_L=U_r；當(dāng)U_sU_r時(shí)須進(jìn)行正補(bǔ)償，使U_s＋U_co=U_L=U_r，所以