电力电子 - 脉宽调制

PWM 是一种用于降低负载电流中的总谐波失真 (THD) 的技术。它使用矩形/正方形形式的脉冲波，在调制其脉冲宽度后产生可变的平均波形值 f(t)。调制的时间周期由 T 给出。因此，波形平均值由下式给出

$$\bar{y}=\frac{1}{T}\int_{0}^{T}f\left ( t \right )dt$$ 逆变器的方波

正弦脉宽调制

在简单的源电压逆变器中，开关可以根据需要打开和关闭。在每个周期内，开关打开或关闭一次。这会产生方波。然而，如果多次接通开关，则获得改善波形的谐波分布。

通过将所需的调制波形与高频三角波进行比较，获得正弦 PWM 波形。无论信号电压比载波电压小还是大，直流母线的输出电压要么为负，要么为正。

正弦振幅被给定为 A _m，载体三角形的振幅被给定为 A _c。_{对于正弦 PWM，调制指数 m 由 A m} /A _c给出。

改进的正弦 PWM 波形用于功率控制和功率因数优化。主要概念是通过修改 PWM 转换器将电网上延迟的电流转移到电压电网。因此，电源效率得到提高，功率因数得到优化。

多重 PWM 具有许多输出，这些输出的值不相同，但产生这些输出的时间周期对于所有输出来说都是恒定的。具有 PWM 的逆变器能够在高电压输出下运行。

下面的波形是由多个 PWM 产生的正弦波

具有频率（频率为 60Hz 的基波功率的多重积分）的周期波形称为谐波。另一方面，总谐波失真 (THD) 是指所有谐波电流频率的总贡献。

谐波的特征在于脉冲，该脉冲代表给定电路中使用的整流器的数量。计算如下 -

$$h=\left ( n\times P \right )+1 \quad 或 \quad -1$$

其中n − 是整数 1, 2, 3, 4….n

P - 整流器数量

总结如下表 -

谐波对电压和电流输出有影响，可以使用隔离变压器、线路电抗器、重新设计电力系统和谐波滤波器来减少谐波。

谐振逆变器是一种基于谐振电流振荡运行的电气逆变器。这里，开关装置和谐振部件彼此串联连接。由于电路的自然特征，通过开关器件的电流降至零。

这种类型的逆变器在 20kHz-100kHz 范围内产生非常高的正弦波形。因此，它最适合需要固定输出的应用，例如感应加热和荧光灯。由于其开关频率较高，因此其尺寸通常较小。

谐振逆变器有多种配置，因此它分为两组 -