5 模拟量控制电路

第五章模拟量控制电路,本章重点介绍变频调速系统的整流电路、逆变器的主电路、控制电路及电源控制，主要内容：5.1导电角控制5.2脉宽调制控制电路5.3变频控制电路5.4程控电源,5.1导电角控制,变频电路：将一固定频率的交流电能变换为另一频率或频率可调的交流电能的装置或系统。交交变频器（ACAC变频器）交直交变频器（ACDCAC变频器）,5.1导电角控制,ACAC变频器：即直接变频，是将工频电源直接变换为所需频率的交流电源。它通过改变功率开关器件控制角的大小，调节电源电压。,ACDCAC变频器：首先将交流电能经整流电路变为直流电能，再经逆变器将直流电能转变为所需频率的交流电能。通过控制逆变器开关元件的导电角，来控制馈送给负载的平均电压。,5.1.1可控整流电路5.1.2逆变器的基本概念5.1.3三相逆变器,5.1导电角控制,5.1.1可控整流电路,整流电路：交流电能直流电能。可分为：不可控整流电路可控整流电路斩控整流电路。有单相整流电路和三相整流电路之分，前者多用于小容量的设备，而后者多用于大容量设备。,5.1.1可控整流电路,不可控整流电路提供稳定的直流电压输出，如图(a)、(b)；可控整流电路通过对功率开关元件控制角的改变使输出电压可调，如图(c)、(d)。,5.1.1可控整流电路,重点讨论：一、单相可控整流电路1.单相半波可控整流电路2.单相桥式全控整流电路二、三相桥式全控整流电路三、可控整流电路的控制,一、单相可控整流电路,1.单相半波可控整流电路有关术语和概念：控制角、导电角、移相控制、同步、定相基本数量关系描述整流电压平均值与控制角的关系；整流电流平均值与控制角的关系。,5.1.1可控整流电路,单相半波可控整流电路：由一个晶闸管K和负载RL组成，K串联在变压器（交流侧）与负载（直流侧）之间。,5.1.1可控整流电路单相可控整流电路,5.1.1可控整流电路单相可控整流电路,控制角：触发角或移相角，从晶闸管实际承受正向电压开始，到加触发脉冲ug后使晶闸管开始导通的区间。,术语和概念：,导通角：也称为导电角，晶闸管在一个周期内导通的区间。,5.1.1可控整流电路单相可控整流电路,术语和概念：,移相控制：通过改变晶闸管控制角来改变整流电压的大小的控制方法，简称移相。移相范围：在可控整流电路中，使整流电压平均值从最大到零，控制角的变化范围称为整流电路的移相范围。移相范围与电路形式、负载性质有关。如单相半波整流电路接电阻负载时，其移相范围为0180。,5.1.1可控整流电路单相可控整流电路,术语和概念：,同步：在可控整流电路中，为使整流波形稳定和便于调整，应使每一个周期的控制角都相同，这就要求触发脉冲在频率上和相位上与电源电压配合好，这种相互协调配合的关系称为同步。定相：寻找和确定同步关系的过程称为定相。若定相有误，则线路不能正常工作。,5.1.1可控整流电路单相可控整流电路,术语和概念：,单相可控整流电路基本数量关系描述整流电压平均值Ud与控制角的关系整流电压平均值Ud与控制角的关系整流电流平均值Id与控制角的关系,5.1.1可控整流电路,整流电压平均值Ud与控制角的关系：,对于电阻性负载，控制角与导电角的关系为=-，而Ud为：,式中，Ui为交流电压有效值，Ud为整流电压平均值。,由此可见，控制角越大，则导电角越小，Ud越小。,5.1.1可控整流电路单相可控整流电路基本数量关系描述,对于电感性负载，导电角不仅与控制角有关，还与负载参数R和L有关，而整流电压Ud为：,整流电压平均值Ud与控制角的关系：,式中，Ui为交流电压有效值，Ud为整流电压平均值。,5.1.1可控整流电路单相可控整流电路基本数量关系描述,对于电阻性负载有：,整流电流平均值Id与控制角的关系：,式中，R为负载电阻。,对于电感性负载有：,5.1.1可控整流电路单相可控整流电路基本数量关系描述,一、单相可控整流电路,2.单相桥式全控整流电路只讨论其电路工作的主要特点。,5.1.1可控整流电路,单相桥式全控整流电路由四只晶闸管组成，如图。,5.1.1可控整流电路单相桥式全控整流电路,波形图,自然换流点在电源电压ui过零处，两组脉冲之间相隔180；两组晶闸管轮流导通，负载上得到每个周期两个波头的脉动直流电。,5.1.1可控整流电路单相桥式全控整流电路,单相桥式全控整流电路的主要特点：,只要控制角0，电阻性负载整流电流就不连续，此时，晶闸管导电角=-，移相范围为180。对电感性负载电流连续时，晶闸管导电角=，移相范围为90。,5.1.1可控整流电路单相桥式全控整流电路,晶闸管承受的最大反压为,返回,5.1.1可控整流电路,二、三相桥式全控整流电路只讨论其电路工作时的基本特点。,三相桥式全控整流电路如图，它由两组晶闸管组成，共阴极组(K1、K3和K5)和共阳极组(K2、K4和K6)。,5.1.1可控整流电路三相桥式全控整流电路,三相桥式全控整流电路基本特点：任何时刻都必须有两个晶闸管同时导通，方能形成导电回路，且同时导通的两个晶闸管分别属于共阴极组和共阴极组。,5.1.1可控整流电路三相桥式全控整流电路,晶闸管换流情况是分属两组的晶闸管之间不换流，而共阴极组和共阴极组之间换流。,就整体而言，触发脉冲之间的相位互差为60，而接在同一相电源的两个晶闸管，其触发脉冲之间的相位互差180。共阴极组或共阴极组晶闸管的触发脉冲之间相位互差120。为保证共阴极组和共阳极组各有一只晶闸管同时导通，必须给这两只晶闸管同时施加触发脉冲。,5.1.1可控整流电路三相桥式全控整流电路,电流连续的条件是晶闸管的导电角=120。对于电阻性负载，当晶闸管控制角60时，电流出现断续现象。晶闸管承受的正、反向电压的最大值均为,5.1.1可控整流电路三相桥式全控整流电路,电路整流电压平均值：当电感性负载和控制角60时，电阻负载整流电压平均值Ud为：,当控制角60时，电阻负载整流电压平均值Ud为：,式中，Uil为交流电压的线电压,5.1.1可控整流电路三相桥式全控整流电路,综上，三相桥式全控整流电路具有整流电压较高、脉动较小；变压器副绕组中正、负半周均有电流流过，使变压器得以充分利用等优点。在中等以上功率的整流装置中得到广泛地应用。,5.1.1可控整流电路三相桥式全控整流电路,返回,5.1.1可控整流电路,三、可控整流电路的控制控制的方式、控制脉冲的要求,晶闸管导通条件：须在晶闸管的阳极和阴极之间加正向电压且在门极加正向控制电压。可控整流电路的控制是通过对触发脉冲的控制来实现的。触发电路的作用是产生符合要求、相位可调的门极触发脉冲。,5.1.1可控整流电路可控整流电路的控制,晶闸管整流电路对触发脉冲电路的要求：触发脉冲必须与主电路的电源电压同步，并有一定的移相范围。触发脉冲应有一定的宽度，保证被触发的晶闸管可靠导通。触发脉冲前沿应尽量陡，有助于各工作的晶闸管导通时间趋于一致。触发脉冲应有足够的功率。,5.1.1可控整流电路可控整流电路的控制,返回本节目录,5.1.2逆变器的基本概念,逆变器：一种将直流电能转变为交流电能的设备。有有源逆变器和无源逆变器之分。有源逆变器：把变换的交流电能回馈到工频交流电网中去的逆变器。无源逆变器：把变换的交流电能供给负载的逆变器。逆变器常用于电动机的变频调速控制和功率电源输出控制等。,一、无源逆变器的工作原理二、无源逆变器换流的工作原理,5.1.2逆变器的基本概念,5.1.2逆变器的基本概念无源逆变器工作原理,图(a)当两组开关K1和K4、K2和K3依次轮流切换时，负载上的端电压为交流电压。将开关换成晶闸管就构成了晶闸管逆变器，图(b)。,无源逆变器的工作原理图,一、无源逆变器的工作原理二、无源逆变器换流的工作原理,5.1.2逆变器的基本概念,晶闸管的关断特性：导通后门极失去控制作用，流过晶闸管的电流小于擎住电流，且维持时间大于其关断时间tq。由于是直流电源供电，当晶闸管触发K1和K4导通后，不会自行关断。这时若触发晶闸管K2和K4导通，则会导致直流电源短路。,5.1.2逆变器的基本概念无源逆变器换流的工作原理,在触发晶闸管K2和K4（K1和K3）导通之前，必须保证K1和K3（K2和K4）可靠关断。要保证晶闸管之间的可靠换流，必须满足以下条件：当晶闸管的阳极电流下降到零值以后，仍需承受足够长时间t0(大于晶闸管关断时间tq）的反向电压。,5.1.2逆变器的基本概念无源逆变器换流的工作原理,晶闸管之间的换流是通过换流装置来实现的。换流装置的作用：迫使原先导通的晶闸管（或功率管）中的电流降至零而被关断，并同时使负载电流换流到下一个导通的晶闸管（或功率管）。换流装置须能承受一定时间的反压。,5.1.2逆变器的基本概念无源逆变器换流的工作原理,根据工作原理，换流装置可分为三种主要类型。,换流是通过导通元件自身阻值的提高，如图(a)。在电路中串入一反向电压来实现，如图(b)。通过旁路电容C实现换流，如图(c)。,5.1.2逆变器的基本概念无源逆变器换流的工作原理,利用电容强迫换流如图K1为主晶闸管，K2为辅助晶闸管，R为负载电阻，C为换流电容。,当K1触发导通后，流过负载R和K1的电流i1为：,同时通过R2对电容C充电到-ud：,5.1.2逆变器的基本概念无源逆变器换流的工作原理,在t=0瞬间，触发辅助晶闸管K2，由于uC的作用，K2立刻导通，C通过K1和K2放电，使K1中的电流降到零而关断。主晶闸管K1关断后承受的反向电压即为电容两端的电压uC：,5.1.2逆变器的基本概念无源逆变器换流的工作原理,即：,式中T=RC,K1承受反压的时间t0决定于：,为保证主晶闸管K1可靠关断，要求：,故换流电容C应满足：,5.1.2逆变器的基本概念无源逆变器换流的工作原理,负载谐振式换流，如图,R、L、C构成谐振回路。利用谐振特性，可强迫晶闸管关断。,当t=0的瞬间，触发晶闸管K使之导通，通过K的电流ic的变化规律决定于谐振回路各参数。,5.1.2逆变器的基本概念无源逆变器换流的工作原理,假设负载电阻R足够大，电路可近似看做L、C串联谐振，故ic和uc的变化近似正弦规律如图。当t=t0时，触发导通当t=t1时，iC、iK最大当t=t2时，uC最大，iC=0当t=t3时，iK=0当t=t4时，uC=ud，uK=0K承受反压时间为t4t3,5.1.2逆变器的基本概念无源逆变器换流的工作原理,逆变器就其换流装置不同可分为串联逆变器和并联逆变器。两者主要差别是换流调谐回路不同，前者为L、R和C串联，后者为L、R和C并联。两者在特性上有明显的区别。,5.1.2逆变器的基本概念无源逆变器换流的工作原理,就负载与换流装置的关系而言可分为电压逆变器和电流逆变器。前者的负载与换流装置无关，后者的负载是换流装置的一部分。两者的直流侧电源各不相同，前者直流侧为电压源，而后者则为恒流源电流逆变器直流侧电压的极性可随不同的运行状态而改变，这也是与电压型逆变器的基本区别之一。,5.1.2逆变器的基本概念无源逆变器换流的工作原理,返回本节目录,5.1.3三相逆变器,在变频调速系统的变频电路内，其逆变器采用三相桥式电路，如图。,图中，K1K6为逆变器的主晶闸管，D1D6为各桥臂上的反馈二极管，C为电容。,5.1.3三相逆变器,根据导电角的不同，三相逆变器可分为120导通型逆变器和180导通型逆变器。120导通型逆变器是指晶闸管之间触发脉冲的安排使每个可控硅最大导通120电角度。180导通型逆变器是指晶闸管之间触发脉冲的安排使每个可控硅最大导通180电角度。,5.1.3三相逆变器,一、120导通型逆变器二、180导通型逆变器三、脉冲列逆变器,5.1.3三相逆变器120导通型逆变器,120导通型逆变器的主晶闸管K1K6触发脉冲次序如图(a)。每隔60依次轮流触发，且每个晶闸管导通持续120电角度。要求触发脉冲宽度大于90，最大达120。,任何瞬间最多只有两个晶闸管同时处于导通状态，且导通的晶闸管分别在共阴极和共阳极桥臂。,晶闸管之间的换流在各自的桥臂中进行，而共阴极桥臂和共阳极桥臂的晶闸管之间不进行换流。这是120导通型逆变器的一个重要特点。120导通型逆变器输出电压波形与负载的性质有关。,5.1.3三相逆变器120导通型逆变器,纯电阻性负载时输出电压波形如图(b)和(c),在t=060期间，K1、K6导通，直流电压ud加在负载A、B相之间。三相相电压为：uA=ud/2，uB=-ud/2，uC=0。线电压为：uAB=ud，uBC=-ud/2，uCA=-ud/2。,5.1.3三相逆变器120导通型逆变器,在t=60120期间，K1、K2导通，直流电压ud加在负载A、C相之间三相相电压为：uA=ud/2，uB=0，uC=-ud/2。线电压为：uAB=ud/2，uBC=ud/2，uCA=-ud。同理可得出一个周期内的电压波形。,5.1.3三相逆变器120导通型逆变器,由图可见，相电压是幅值为ud/2的矩形波，线电压幅值为ud，波形为六级阶梯波，相位差120。,5.1.3三相逆变器120导通型逆变器,纯电感性负载时，由于负载电感的储能作用，使负载中的电流不能突变，即经主晶闸管之间环流后，负载电流仍要维持原来的方向，并只能经续流二极管构成回路。因此，负载上的电压波形不同于纯电阻性负载时的输出电压波形。,5.1.3三相逆变器120导通型逆变器,在t=060期间，K1、K6导通，直流电压ud。加在负载A、B相之间。负载中的电流方向如图(a)。与纯电阻性负载相同。,5.1.3三相逆变器120导通型逆变器,在t=60时，触发K2、关断K6后，B相中的电流不能改变方向，如图(b)，其流动路径变为：BD3K1AB，使uAB=0。,5.1.3三相逆变器120导通型逆变器,只有当储能释放完以后，即续流过程结束之后，uAB=-ud/2。同理可得一周期内的电压波形，如图(d)。可见，由于纯电感性负载造成的续流过程，使感性负载的电压波形出现了明显的缺口和突起。,续流过程越长，对波形的影响越大。,5.1.3三相逆变器120导通型逆变器,续流过程的时间决定于负载回路的参数：,其中，L/R为负载时间常数，它随负载电感的增加而增大，因此续流时间随时间常数增加而增加，对应的,缺口和突起持续时间也随之增加。当tB60，输出电压波形如右图所示。,5.1.3三相逆变器120导通型逆变器,当00和uC-uFRs。,二、PWM的典型电路,锯齿波发生器还可以由NE555无稳态多谐振荡器实现。其工作过程是通过电容C2的充电与其迅速放电的来实现的。,二、PWM的典型电路,3.数字式脉宽调制电路,脉宽调制器PWM信号的产生是通过控制电压与调制电压比较实现的。调制电压的频率决定了PWM信号的频率，而PWM信号对负载两端的电压控制，是由控制电压对脉宽的控制实现。,二、PWM的典型电路,数字式脉宽调制器实现方法由模拟电路方法、数字电路方法和软件计算方法等。软件方式是直接利用对延时大小的控制来改变脉冲宽度。这种方式硬件电路简单、灵活、精度较高，但CPU资源占用较多，实时性不高。硬件方式电路复杂，但占用CPU资源较少，实时性高，因此较为常用。,二、PWM的典型电路,硬件方式的基本原理如图。计数器输出一个周期T为2n倍时钟周期Tc的数字锯齿波调制信号NB，与来自CPU的数字控制信号NA比较，得到PWM输出信号。这种方式精度较高，占空比控制方便。,二、PWM的典型电路,下图为计数比较式脉宽调制电路。计数器CD450形成数字三角波A，与来自CPU的数字控制信号B比较得到PWM信号。,脉宽由CPU输出的数字控制信号决定，频率由计数器最大计数值决定。,返回本节目录,5.2.2常用触发脉宽调制方法,一、矩形波控制电压,如图，三角波电压UT与矩形波控制电压Uc比较，显然输出脉宽由控制电压决定。,5.2.2常用触发脉宽调制方法,二、正弦波控制电压,载波信号采用等腰三角波，控制信号采用正弦波，则称之为正弦波脉宽调制（SPWM）。采用这种方法产生的触发脉冲宽度近似呈正弦变化，如图。,5.2.2常用触发脉宽调制方法,三角波调制电压的频率越高，脉宽就越接近正弦；正弦控制信号的幅度改变，对应的触发脉宽相应变化，逆变器输出交流电压也随之相应的增加和降低。但是触发脉宽却仍呈正弦变化的规律。则逆变器的输出交流电压也按正弦变化，使其谐波分量大大减小，故这种控制方式效果最理想，实际应用广泛。,5.2.2常用触发脉宽调制方法,在SPWM中，定义载波频率fP与调制频率fD之比为载波比N，即N=fP/fD。根据载波比的变化与否，可分为同步式调制控制异步式调制控制,5.2.2常用触发脉宽调制方法,N为常数时，为同步式调制控制。其特点是控制中始终保持着脉宽调制信号波形和相位不变，能保持逆变器输出波形的正、负半波始终保持对称。,三相SPWM调制控制基本结构如图所示。图中开关管T为IGBT快速开关管。,5.2.2常用触发脉宽调制方法,当N不为常数时，则三角波频率固定，只改变正弦波频率，这称为异步式调制控制。异步式脉宽调制控制也可以改变输出电压的频率，在低频输出时，每周内所包含的脉冲数增多，可以减小负载电动机的转矩脉冲，改善低频工作特性。但异步式脉宽调制控制系统中，正负半周的脉冲数和相位在不同的频率下不完全对称，会出现偶次谐波。,返回本节目录,5.2.3PWM功率转换电路,PWM功率转换电路的功能是控制电路通过其发出的PWM信号去触发可关断晶闸管和功率开关管，向负载馈送交流电，驱动负载。馈送交流电的电压与频率取决于PWM信号。PWM功率转换电路的结构与控制策略应考虑到负载的运行要求，如是否要运行于制动回馈，是否要求可逆，对功率开关的脉冲极性要求等。,5.2.3PWM功率转换电路,PWM功率转换电路的分类：按调制脉冲的极性，可分为单极性和双极性两类。按载波信号与基准信号的频率之间的关系，可分为同步式和异步式。从对工作状态要求不同有制动与无制动、可逆与不可逆。,5.2.3PWM功率转换电路,一、简单的不可逆PWM功率转换电路,下图为一个简单的不可逆PWM功率转换电路电路原理及波形图。二极管在关断时为电枢回路提供释放电感储能的续流回路。功率开关元件由脉宽可调的脉冲电压驱动。,5.2.3PWM功率转换电路,在一个周期内，当0t时，ub为正，T饱和导通，E加在电动机电枢两端。当tT时，ub为负，T截止，电动机失去电源并经二极管续流。这样，电动机得到的平均电压为：,式中，为PWM电压的占空比。,在此功率转换电路中，电动机电枢电流不能反向流动，只适用于速度要求不高的场合。在轻载或空载时可能出现断流现象。,5.2.3PWM功率转换电路,二、制动不可逆PWM功率转换电路,图为具有制动不可逆PWM功率转换电路。图中T1是主控管，T2为辅助管。来自PWM电路的两个极性相反的脉冲电压ub1和ub2分别作用到两个开关管T1和T2上。,5.2.3PWM功率转换电路,图(b)给出了电动机在电动状态时电压、电流波形。此时，电枢电压平均值Ua大于电动机转动反电势ED。,5.2.3PWM功率转换电路,图(c)给出了电动机工作在制动状态时电压、电流波形。此时，Ua0，电动机正转；当/T1/2时，iafN时，要保持Ui=UN。,5.3.3交流交流变频器,AC/AC变频器又称直接变频器，是一种将一种频率的交流电源直接变换为另一种频率可调的交流电源，而不需要中间直流耦合的变频电路。,5.3.3交流交流变频器,一、三相单相直接变换电路,图为三相单相直接变换器电路，由两个反向并联的三相桥式整流器组成，输出供给单相负载。工作原理是以一定的频率控制整流器I和整流器II交替工作，则负载上可得到交流电压，其频率等于控制频率。,5.3.3交流交流变频器,AC/AC变换器的运行方式就是整流装置中可逆整流电路的运行方式，分为无环流和有环流两种。无环流运行方式：任何时刻只有一组整流器工作，另一组整流器被封锁。有环流运行方式：两组整流器可同时工作，只是一组处于工作状态，另一组处于逆变状态，对他们的控制应能满足：I+II=180。,5.3.3交流交流变频器,对于有环流运行方式，由于两组整流器整流电压波形不同，在变换器回路中会出现纹波电压而产生环流。为限制纹波电压产生的环流，必须在变换器回路中设置环流电抗器，如图。,5.3.3交流交流变频器,二、三相三相直接变频电路,三相三相直接变频电路主要应用于大容量异步电动机的调速装置，将单相直接变换器通过三相联结即可，如图。,5.3.4交流直流交流变频器,ACDCAC变频器又称间接变频器，它由整流器（变流器）和逆变器组成。按变频器控制方式可分为电流型电压型PWM型矢量控制型,5.3.4交流直流交流变频器,一、电流型变频器,ACDCAC电流型变频器的中间滤波环节是在直流回路中串入电抗器。直流电源对逆变器相当于一电流源。电流型变频器在电动机制动发电时，逆变器运行在整流状态，控制角90，这样，能量可返回到电网。,5.3.4交流直流交流变频器,电流型变频器的主要特点：主回路简单；快速响应性好；限流能力强，电流保护可靠；调速范围宽，静态性能好；主晶闸管利用率和运行效率高；主晶闸管要求耐压高，调试困难。,5.3.4交流直流交流变频器,电流型变频器的主回路常采用串联二极管式换流的逆变器，如图。逆变器为120导通型。,电容C为换流电容，二极管为隔离二极管。,5.3.4交流直流交流变频器,电流型变频器控制系统分别由电压控制回路和频率控制回路实现对整流器和逆变器的控制，如图。,5.3.4交流直流交流变频器,整流器控制由电压控制回路采用相位控制原理完成，通过改变晶闸管控制角的大小控制其整流电压和电流。由给定积分器、函数发生器、电压调节器、电流调节器、输入单元和移相触发器等环节组成。逆变器的控制由频率控制回路完成，由给定积分器、电压频率变换器和环形分配器等环节组成。,5.3.4交流直流交流变频器,二、电压型变频器,电压型变频器的中间滤波环节采用并联电容器滤波。直流电源相当于一个电压源。其基本构成主电路如下图。,5.3.4交流直流交流变频器,电压型逆变器变频控制系统如下图，是一种简单的电压闭环、频率开环的控制系统。它包括整流器移相控制和逆变器频率控制两部分。,5.3.4交流直流交流变频器,电压控制回路采用移相控制原理，改变晶闸管控制角，控制整流器的直流输出电压。频率控制回路是通过V/F变换器将给定的电压信号变换为相应频率的脉冲信号，经环形分配器六分频后，将六个脉冲组成一组分别送给辅助晶闸管、延时器和主晶闸管触发器。,5.3.4交流直流交流变频器,三、脉宽调制型（PWM）变频控制回路,脉宽调制型变频控制系统由主回路、PWM信号产生电路和驱动电路等组成，如图。,5.3.4交流直流交流变频器,脉宽调制型变频控制电路主要特点：控制系统结构简单。逆变器的输出不影响电网的功率因数。系统的动态响应迅速。在很低的转速下，也可以实现平稳运转。可实现快速电流控制。,5.3.4交流直流交流变频器,常用的PWM信号生成方法：正弦波和三角波交点法软件生成法表格型SPWM法采样型SPWM法专用集成电路法,5.3.4交流直流交流变频器,（1）正弦波和三角波交点法：用正弦波（调制波）和三角波（载波）相交产生PWM信号的方法，称为SPWM法。改变正弦波、三角波的频率及幅值比，即可调节PWM波形中的基波频率和幅值。缺点：控制电路复杂，控制精度难以保证，可靠性不高。,5.3.4交流直流交流变频器,（2）软件生成法：利用计算机由软件生成PWM的方法。常用的方法有表格型SPWM法和采样型SPWM法。表格型SPWM法：在一个正弦波周期内，将六个功率器件利用三相SPWM方式通断时序进行区间分割和数据编码，从而得到SPWM数据表存储，CPU将此表一次输出，驱动逆变器工作，周而复始，即可得到连续的SPWM信号。,5.3.4交流直流交流变频器,采样型SPWM法：又有自然采样法和规则采样法。自然采样法是对正弦波与三角波相交时刻进行采样。这种方法采样数量大，而且采样点对三角波中心线不对称，导致程序较大，影响控制的实时性，因而不适用于计算机软件生成SPWM法。,5.3.4交流直流交流变频器,规则采样法又分为对称规则采样法和不对称规则采样法。对称规则采样法生成SPWM信号算法的基本思路：在三角波的负峰值点对,正弦波采样，形成一矩形波。该矩形脉冲的上升沿和下降沿分别位于该周期三角波等于正弦波采样值的两点（两时刻）。,5.3.4交流直流交流变频器,这样，产生的脉冲在一个采样周期内的位置对称于三角波的中心线，从而脉冲宽度和位置可以事先确定，减小算法的计算量。,由图可知，脉宽2为：,式中，m为变频器调制系数；T为三角波的周期。,5.3.4交流直流交流变频器,三相控制时，正弦调制信号在相位上互差120，共用一个三角波作为载波。因此可得出三角波在一个周期内的三相SPWM波形，如图(b)。三相脉宽之和为：,三相间歇时间之和为：,其中：,5.3.4交流直流交流变频器,对称规则采样法就是建立在上述分析的基础之上的。具体如下：存储预先算出的幅值为1的基准正弦波的sint、在不同频率时的T/2值。取出正弦值和所需调制系数m，做乘法运算，得出msint；根据频率给定值查取对应的T/2值，计算出1、2和3值；依据计算出的值，利用中断接口电路送出相应的脉冲，就可实时产生SPWM信号。,5.3.4交流直流交流变频器,（3）专用集成电路法（ASIC）：生成PWM信号的芯片很多，如HEF4752V、THP4752等等。,5.3.4交流直流交流变频器,四、矢量控制型变频器,基本思路：将定子电流的磁场分量和转矩分量解耦，仿照直流电动机的调速控制方式分别加以控制。这实际上是借助于坐标变换将异步电动机的物理模型等效地变换为类似于直流电动机的模式。