�。啊∫�

　　電力電子技術(shù)作為一門新興的高科技學(xué)科，起始于上世紀(jì)５０年代末硅整流器件的誕生。上世紀(jì)８０年代末期和９０年代初期，以ｍｏｓｆｅｔ和ｉｇｂｔ為代表的，集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件的出現(xiàn)，表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子技術(shù)時(shí)代。采用電力半導(dǎo)體器件構(gòu)成的各種開關(guān)電路，按

　　一定的規(guī)律，實(shí)時(shí)的控制器件的工作，可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)型電力變換和控制，已被廣泛地應(yīng)用于高品質(zhì)交直流電源、電力系統(tǒng)、變頻調(diào)速、新能源發(fā)電及各種工業(yè)與民用電器等領(lǐng)域，成為現(xiàn)代高科技領(lǐng)域的支撐技術(shù)。當(dāng)前電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是高電壓大容量化、高頻化、主電路及保護(hù)控制電路模塊化、產(chǎn)品小型化、智能化和低成本化。大力加強(qiáng)電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究，對(duì)改造傳統(tǒng)設(shè)備、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代和增加產(chǎn)品的科技含量、解決關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)與安全的高新技術(shù)具有重大的經(jīng)濟(jì)及戰(zhàn)略意義。

　�。穑鳎砜刂萍夹g(shù)已逐漸成熟，通過其對(duì)半導(dǎo)體電力器件的導(dǎo)通和關(guān)斷進(jìn)行控制，使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的規(guī)則對(duì)各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，既可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。這在全控型開關(guān)器件的逆變器中得到廣泛應(yīng)用，已有各種單相（如ｓｇ３５２４），三相ｐｗｍ（如ｈｅｆ４７５２）和ｓｐｗｍ　集成芯片（如ｓａ８２８）隨著電力電子技術(shù)及大規(guī)模集成電路的發(fā)展，ｐｗｍ調(diào)壓技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是以ｐｗｍ為基礎(chǔ)構(gòu)成的變頻系統(tǒng)，以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，節(jié)能效果顯著等突出優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)、生活領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。為此，本文結(jié)合高校《電力電子技術(shù)》課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生掌握ｐｗｍ控制技術(shù)的應(yīng)用，介紹ｐｗｍ調(diào)壓技術(shù)的一種實(shí)現(xiàn)方法。該方案采用集成脈寬調(diào)制電路芯片ｓｇ３５２４　產(chǎn)生ｐｗｍ　波，通過驅(qū)動(dòng)集成電路ｉｒ２１１０，驅(qū)動(dòng)逆變橋?qū)崿F(xiàn)調(diào)壓。該電路結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠、易于調(diào)試。

　�。薄。穑鳎砑夹g(shù)的多種實(shí)現(xiàn)方法

　　采樣控制理論中有一個(gè)重要結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。ｐｗｍ　控制技術(shù)就是以該結(jié)論為理論基礎(chǔ)，到目前為止，已出現(xiàn)了多種ｐｗｍ控制技術(shù)。根據(jù)ｐｗｍ控制技術(shù)的特點(diǎn)，可以劃分為多種方法。

　�。保薄〉让}寬ｐｗｍ　法

　�。觯觯觯妫ǎ觯幔颍椋幔猓欤濉。觯铮欤簦幔纾濉。觯幔颍椋幔猓欤濉。妫颍澹瘢酰澹睿悖┰缙谑腔冢穑幔恚ǎ穑酰欤螅濉。幔恚穑欤椋簦酰洌濉。恚铮洌酰欤幔簦椋铮睿┛刂萍夹g(shù)實(shí)現(xiàn)的，其逆變器部分只能輸出頻率可調(diào)的方波電壓而不能調(diào)壓。等脈寬ｐｗｍ　法正是為了克服ｐａｍ法的這個(gè)缺點(diǎn)發(fā)展而來的，是ｐｗｍ法中最為簡(jiǎn)單的一種。它是把每一脈沖的寬度均相等的脈沖列作為ｐｗｍ波，通過改變脈沖列的周期以調(diào)頻，該方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，提高了輸入端的功

　　率因數(shù)，但同時(shí)也存在輸出電壓中除基波外，還包含較大的諧波分量。

　�。保病。螅穑鳎矸�

　�。螅穑鳎恚ǎ螅椋睿酰螅铮椋洌幔臁。穑鳎恚┓ㄊ且环N比較成熟的、使用較廣泛的ｐｗｍ法。前面提到的采樣控制理論中的一個(gè)重要結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。ｓｐｗｍ法就是以該結(jié)論為理論基礎(chǔ)，用脈沖寬度按正弦規(guī)律變化，而與正弦波等效的ｐｗｍ　波形即ｓｐｗｍ　波形控制逆變電路中開關(guān)器件的通斷，使其輸出的脈沖電壓的面積與所希望輸出的正弦波在相應(yīng)區(qū)間內(nèi)的面積相等，通過改變調(diào)制波的頻率和幅值，調(diào)節(jié)逆變輸出電壓的頻率和幅值。該方法的實(shí)現(xiàn)有幾種方案。

　�。保┑让娣e法實(shí)際上是ｓｐｗｍ　法原理的直接闡釋。用同樣數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖序列代替正弦波，然后計(jì)算各脈沖的寬度和間隔，并把這些數(shù)據(jù)存于微機(jī)中，通過查表的方式生成ｐｗｍ信號(hào)控制開關(guān)器件的通斷，以達(dá)到預(yù)期的目的。由于此方法是以ｓｐｗｍ　控制的基本原理為出發(fā)點(diǎn)，可以準(zhǔn)確地計(jì)算出各開關(guān)器件的通斷時(shí)刻，其所得的的波形很接近正弦波，但其存在計(jì)算繁瑣，數(shù)據(jù)占用內(nèi)存大，不能實(shí)時(shí)控制的缺點(diǎn)。

　�。玻┯布{(diào)制法是為解決等面積法計(jì)算繁瑣的缺點(diǎn)而提出的，其原理就是把所希望的波形作為調(diào)制信號(hào)，把接受調(diào)制的信號(hào)作為載波，通過對(duì)載波的調(diào)制得到所期望的ｐｗｍ波形。通常采用等腰三角波作為載波，當(dāng)調(diào)制信號(hào)波為正弦波時(shí)，所得到的就是ｓｐｗｍ　波形。其實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單，可以用模擬電路構(gòu)成三角波載波和正弦調(diào)制波發(fā)生電路，用比較器來確定它們的交點(diǎn)，在交點(diǎn)時(shí)刻對(duì)開關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制，就可以生成ｓｐｗｍ波。但是，這種模擬電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的控制。

　�。常┸浖煞ㄓ捎谖C(jī)技術(shù)的發(fā)展使得用軟件生成ｓｐｗｍ　波形變得比較容易，因此，軟件生成法也就應(yīng)運(yùn)而生。軟件生成法是用軟件來實(shí)現(xiàn)調(diào)制的方法，有兩種基本算法，即自然采樣法