[發明專利]一種產生SPWM控制信號的新型采樣方法

有效

• 申請號: 201310082565.4
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN103178851A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 朱其新;陳健亨;劉紅俐
• 申請（專利權）人: 蘇州科技學院
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹毅

技術領域

本發明涉及一種電力電子領域，具體涉及一種產生SPWM控制信號的新型采樣方法。

背景技術

近年來，隨著微處理機技術、計算機技術和電力電子技術的發展，基于數字信號處理器（Digital?Signal??Processor，簡稱DSP）的脈寬調制（Pulse?Width?Modulation，簡稱PWM）技術被廣泛應用到三相電機控制、變頻器、整流器和逆變器等系統之中。在各種PWM控制方式中，正弦脈寬調制（Sinusoidal?PWM，簡稱SPWM）技術因其算法簡單、易于硬件實現、諧波含量較小以及能動態地修改幅值和頻率等優點而得到了廣泛的應用。

SPWM調制技術的基本調制原理是根據“沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環節上時，其效果基本相同”的原理，使變頻器產生一個等幅不等寬的方波脈沖序列與正弦波等效，通過改變調制波的幅值和頻率大小來調節變頻器輸出電壓的幅值和頻率。至今，已有不少前人對基于DSP的SPWM波形發生器進行了研究，其常見的采樣式產生方法有：自然采樣法，對稱規則采樣法，不對稱規則采樣法，改進式不對稱規則采樣、峰值型規則采樣、第一類切線采樣、第二類切線采樣、第三類切線采樣、割線采樣、變極性規則采樣、兩點式規則采樣、四點式規則采樣、線性組合采樣和線性外推采樣法等。最傳統的采樣法有：

自然采樣法：通過高頻三角載波和正弦調制波的交點來確定開關的切換時刻，是目前最好的一種產生SPWM波的采樣方法，但是它的采樣點和開關切換點重合，采樣點不能預先確定，需要通過數值迭代的方法實時求解超越方程，不易于數字化實現。

對稱規則采樣法：在每個載波周期的波谷時刻對正弦調制波進行采樣，利用采樣值生成一個階梯型的正弦波與三角載波相交，由交點確定開關點的切換時刻。該采樣方法采樣點個數少，數值上等于載波比的值N，算法簡單，但是精確度不高。

不對稱規則采樣法：在每個載波周期的波峰和波谷時刻均對正弦調制波進行采樣，利用采樣值生成一個階梯型的正弦波與三角載波相交，由交點確定開關點的切換時刻。該采樣方法采樣點個數為2*N，算法簡單，精確度比傳統的對稱規則采樣高，。

后來，前人還提出了很多改進的采樣方法，各種采樣方法相對于自然采樣法的開關時刻誤差等級和采樣點個數的比較如表1所示，表中開關時刻誤差越小，則等級數越大，假設載波比為N。