Выбор параметров транзисторов в инверторе с ШИМ

ШИМ регулирует амплитуду выходного напряжения.

В основе анализа процессов в инверторе лежит метод переключающих функций.

При анализе инвертора напряжения с ШИМ вводятся переключающие функции стойки.

F_A – переключающая функция первой стойки.

Если F_A=1, то включен первый (верхний) транзистор.

Если F_A=-1, то включен второй (нижний) транзистор.

При ШИМ длительность импульса модулируется по синусоидальному закону:

– период ШИМ.

Вместо подставляют в функцию “замороженное” значение (используется метод деформации).

Для функций и – процедура аналогичная, только:

Напряжения между фазами и виртуальным нулем:

Напряжение синфазной помехи:

Напряжения на нагрузке:

Окончательное выражение для выходного напряжения в виде ряда Фурье:

к, p – номера гармоник.

Некая частота, определяемая двумя частотами:

Спектральный состав:

Коэффициент гармоник выходного напряжения инвертора напряжения определяется в основном первой группой комбинационных гармоник: .

При малых значениях в выходном напряжении инвертора напряжения возможно появление субгармоник.

Если и разнесены в 20÷25 раз, то в токе забывают о гармониках (т.е. их практически нет).

Основная гармоника при классической синусоидальной ШИМ:

Регулировочная характеристика линейна до .

Для SVPWM основная гармоника

Метод SVPWM позволяет увеличить выход по основной гармонике на 15% и позволяет сократить число коммутаций.

Если выходная частота намного меньше частоты коммутации, то выходной ток:

Мы пренебрегаем высшими гармониками и полагаем, что ток определяется основной гармоникой.