PTS-系列之PEK-100系列教学
PEK-130模块之
三相正弦脉宽调变逆变器
写在前面的话
经过前几期对于PTS-800中基本的电路图拓扑结构的学习，我们已经掌握了基本的电路模型。从PEK-100系列开始，在固有电路拓扑基础上开始对电路的控制方式进行学习。本期将针对直流变换器PEK-130对三相逆变器的数字控制进行教学与分析，为老师提供符合教学目标的实验设备。
PEK-130
三相逆变器模组
简 述：
SPWM正弦脉宽度调变技术原理为由控制器产生的三相正弦波电压命令与三角波做比较，经过比较器，产生脉宽调变讯号驱动逆变器，并使其输出近似正弦波且为等幅不等宽的电压波形。根据正弦波电压和三角波的大小和频率，可定义为下列两个指标，其一为调变指标 (Modulaton Index)为：
式中Vcontrol为三相正弦波电压峰值大小，Vtri为三角波峰值的大小。
其二为频率调变比(Frequency modulation ratio)，定义为：
式中fs为三角波频率，f1为正弦波电压频率。
上图为三相逆变器电路图
三相SPWM：
以A相为例，电压VAN其基本波的峰值可用下式表示：
基本波线-线电压大小(RMS)为：
当ma≤1时，称为逆变器的线性调变区，亦即当输入正弦波电压命令的峰值比三角波峰值小时，输入电压大小会与逆变器输出电压基本波的线-线电压大小成正比。其三角波与正弦波如下图所示：
三相空间向量SVPWM：
空间向量脉宽调变即是利用电压空间向量的观念，即由逆变器之六个功率组件的开关切换状态来产生旋转的电压向量空间，典型的三相变频器如图所示，其每相各有两个开关组件置于上臂及下臂，分别为上臂的S1、S3、S5及下臂的S2、S4、S6。在空间向量脉宽调变的控制模式下，逆变器每相开关组件的导通状态为互补式，即代表若上臂导通则下臂截止，反之若上臂截止则下臂导通。在控制上通常在开关导通前加入一延迟时间以避免上臂与下臂功率组 件同时导通造成功率组件的损坏，此一延迟时间称之为死区时间。在此定义开关导通状态a、b、c相每一臂之开关导通状态，若a=1则代表上臂开关导通下臂开关截止，a = 0则代表上臂开关截止下臂开关导通。因此三相逆变器之输出状态共有八种，每一种状态产生的线对线电压，相电压之输出结果(直流链电压为VDC)列于下表。
