电力电子技术：第16讲 PWM控制技术.ppt

【PWM控制技术概述】 PWM（Pulse Width Modulation）控制技术是电力电子技术中的核心内容，尤其在逆变电路和整流电路的控制中扮演着关键角色。这一技术通过调节一系列脉冲信号的宽度，来模拟出所需的目标波形，无论是形状还是幅度，都能得以精确控制。在本讲中，我们将深入探讨PWM控制的基本原理、逆变电路的PWM控制方法以及跟踪控制技术和整流电路的PWM应用。 【PWM控制的基本原理】 PWM控制的理论基础是“面积等效原理”。该原理指出，如果一系列窄脉冲的总冲量（面积）相等，即使它们的形状不同，它们在具有惯性的系统中的效果大致相同。例如，一个正弦半波可以被一系列等幅但宽度按照正弦规律变化的矩形脉冲所替代，只要确保这些矩形脉冲的中心与正弦等分点对齐，且脉冲面积与正弦波相等。这种脉冲序列称为SPWM（Sinusoidal PWM）波形。通过调整脉冲的宽度，可以改变等效输出正弦波的幅度。 【PWM逆变电路及其控制方法】 逆变电路是PWM技术的重要应用场景。PWM逆变电路通过控制开关器件的开通和关断，生成一系列宽度可调的脉冲，从而调节输出电压的大小和频率。逆变电路通常采用IGBT、MOSFET等全控型器件，这些器件的高速开关特性使得PWM控制得以高效实现。PWM逆变电路的控制策略包括：电压空间矢量调制（SVPWM）、最大转矩脉冲宽度调制（MTPWM）等，这些方法旨在优化输出波形质量，提高效率，并减小谐波影响。 【PWM跟踪控制技术】 PWM跟踪控制技术主要用于保证逆变器输出电压或电流与参考信号保持一致。例如，在太阳能发电系统中，PWM控制器能确保逆变器的输出功率跟踪光伏阵列的最大功率点（MPPT）。此外，这种技术还广泛应用于电机驱动系统，确保电机速度和位置的精确控制。 【PWM整流电路及其控制方法】 PWM整流电路是将交流电转换为直流电的一种方式，它通过控制整流桥中开关器件的导通和关断，实现对输入电压的调制。相比于传统的二极管整流，PWM整流电路具有更高的功率因数和效率。PWM整流电路的控制方法包括电压源逆变器（VSI）和电流源逆变器（CSI）的PWM策略，以达到对输入电流波形的优化和滤波效果。 总结来说，PWM控制技术是电力电子技术中的核心技术，它不仅提高了电力设备的性能，还降低了损耗，提升了系统的灵活性和可控性。通过理解并掌握PWM控制的基本原理和应用，能够更好地设计和分析电力电子系统，特别是在逆变和整流领域。