什么是三角波载波 spwm原理中三角波载波有何作用

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SPWM资料

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SPWM 资料PWM 的全称是Pulse Width Modulation (脉冲宽度调制),它是通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压。

广泛地用于电动机调速和阀门控制,比如我们现在的电动车电机调速就是使用这种方式。

所谓SPWM ,就是在PWM 的基础上改变了调制脉冲方式,脉冲宽度时间占空比按正弦规率排列,这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。

它广泛地用于直流交流逆变器等,比如高级一些的UPS 就是一个例子。

三相SPWM 是使用SPWM 模拟市电的三相输出,在变频器领域被广泛的采用。

该方法的实现有以下几种方案。

1.1 等面积法该方案实际上就是SPWM 法原理的直接阐释,用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替正弦波,然后计算各脉冲的宽度和间隔,并把这些数据存于微机中,通过查表的方式生成PWM 信号控制开关器件的通断,以达到预期的目的.由于此方法是以SPWM 控制的基本原理为出发点,可以准确地计算出各开关器件的通断时刻,其所得的的波形很接近正弦波,但其存在计算繁琐,数据占用内存大,不能实时控制的缺点.1.2 硬件调制法硬件调制法是为解决等面积法计算繁琐的缺点而提出的,其原理就是把所希望的波形作为调制信号,把接受调制的信号作为载波,通过对载波的调制得到所期望的PWM 波形。

通常采用等腰三角波作为载波,当调制信号波为正弦波时,所得到的就是SPWM 波形。

其实方法简单,可以用模拟电路构成三角波载波和正弦调制波发生电路,用比较器来确定它们的交点,在交点时刻对开关器件的通断进行控制,就可以生成SPWM 波。

但是,这种模拟电路结构复杂,难以实现精确的控制。

1.3 软件生成法由于微机技术的发展使得用软件生成SPWM 波形变得比较容易,因此,软件生成法也就应运而生。

软件生成法其实就是用软件来实现调制的方法,其有两种基本算法:即自然采样法和规则采样法.1.3.1 自然采样法[2]以正弦波为调制波,等腰三角波为载波进行比较,在两个波形的自然交点时刻控制开关器件的通断,这就是自然采样法.其优点是所得SPWM 波形最接近正弦波,但由于三角波与正弦波交点有任意性,脉冲中心在一个周期内不等距,从而脉宽表达式是一个超越方程,计算繁琐,难以实时控制。

三角波调制

三角波调制

三角波调制
三角波调制是一种在通信系统中使用的调制技术。

它利用三角波信号来调制载波信号,通过改变三角波的频率、幅度或相位来传输信息。

此技术可以实现低成本、高效率的通信,且在噪声环境下有较好的抗干扰能力。

三角波调制的主要应用包括数字通信、模拟电视、音频广播以及无线电通信等领域。

在数字通信中,三角波调制可以实现高速数据传输,且对于数据压缩和加密具有一定的优势;在模拟电视中,三角波调制可以提高图像清晰度和色彩还原度;在音频广播中,三角波调制可以增强声音的效果和清晰度;在无线电通信中,三角波调制可以提高数据传输的可靠性和抗干扰能力。

总之,三角波调制是一种重要的通信技术,它可以满足不同领域的通信需求,并为人类的通信生活带来了许多便利。

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SPWM原理以及具体实现方法

SPWM原理以及具体实现方法

SPWMSPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的,目前使用较广泛的PWM法.前面提到的采样控制理论中的一个重要结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同.SPWM法就是以该结论为理论基础,用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等,通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值.定义我们先说说什么叫PWMPWM的全称是Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制),它是通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压。

广泛地用于电动机调速和阀门控制,比如我们现在的电动车电机调速就是使用这种方式。

所谓SPWM,就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式,脉冲宽度时间占空比按正弦规率排列,这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。

它广泛地用于直流交流逆变器等,比如高级一些的UPS就是一个例子。

三相SPWM是使用SPWM模拟市电的三相输出,在变频器领域被广泛的采用。

该方法的实现有以下几种方案。

1.3.1等面积法该方案实际上就是SPWM法原理的直接阐释,用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替正弦波,然后计算各脉冲的宽度和间隔,并把这些数据存于微机中,通过查表的方式生成PWM信号控制开关器件的通断,以达到预期的目的.由于此方法是以SPWM控制的基本原理为出发点,可以准确地计算出各开关器件的通断时刻,其所得的的波形很接近正弦波,但其存在计算繁琐,数据占用内存大,不能实时控制的缺点.1.3.2硬件调制法硬件调制法是为解决等面积法计算繁琐的缺点而提出的,其原理就是把所希望的波形作为调制信号,把接受调制的信号作为载波,通过对载波的调制得到所期望的PWM波形。

通常采用等腰三角波作为载波,当调制信号波为正弦波时,所得到的就是SPWM波形。

SPWM原理

SPWM原理

SPWM原理
SPWM用输出的正弦信号作为调制波,用高频三角波作为载波,控制逆变器的一个桥臂的上、下两个开关管导通与关断。

如果在半个正弦周期内, 只有上( 下) 桥臂的开关管反复通断,下(上) 桥臂开关管动作, 则称为单极式SPWM.如果在整个周期内, 上、下桥臂的开关管交替导通与关断,即上通下断和上断下通的状态反复切换,则称为双极式SPWM。

下图给出了双极式SPWM的原理示意图。

当载波与调制波相交时, 由该交点确定逆变器一个桥臂开关器件的开关动作时刻及开关通断状态,获得一系列宽度不等的正负矩形脉冲电压波形。

该脉冲序列的特点是等幅不等宽, 其宽度按正弦规律变化;在正弦波半个周期内, 正负脉冲的面积总和与正弦波的面积相等。

SPWM调制的理论基础是面积等效原则, 图中横轴代表时间, 因此SPWM 的理论依据实际是时间平均等效原理.当脉冲数足够多时, 可以认为逆变器输出电压的基波幅值和调制波幅值是相等的,即SPWM逆变器输出的脉冲波的基波幅值就是调制时要求的等效正弦波。

SPWM产生原理图。

SPWM与SVPWM之比较

SPWM与SVPWM之比较

SPWM与SVPWM之比较首先,先分别了解SPWM和SVPWM的原理SPWM原理:正弦PWM的信号波为正弦波,就是正弦波等效成一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形,其脉冲宽度是由正弦波和三角波自然相交生成的.正弦波波形产生的方法有很多种,但较典型的主要有:对称规则采样法、不对称规则采样法和平均对称规则采样法三种.第一种方法由于生成的PWM脉宽偏小,所以变频器的输出电压达不到直流侧电压的倍;第二种方法在一个载波周期里要采样两次正弦波,显然输出电压高于前者,但对于微处理器来说,增加了数据处理量当载波频率较高时,对微机的要求较高;第三种方法应用最为广泛的,它兼顾了前两种方法的优点. SPWM虽然可以得到三相正弦电压,但直流侧的电压利用率较低, 最大是直流侧电压的倍,这是此方法的最大的缺点.SVPWM原理:电压空间矢量PWM(SVPWM)的出发点与SPWM不同,SPWM调制是从三相交流电源出发,其着眼点是如何生成一个可以调压调频的三相对称正弦电源.而SVPWM是将逆变器和电动机看成一个整体,用八个基本电压矢量合成期望的电压矢量,建立逆变器功率器件的开关状态,并依据电机磁链和电压的关系,从而实现对电动机恒磁通变压变频调速.若忽略定子电阻压降,当定子绕组施加理想的正弦电压时,由于电压空间矢量为等幅的旋转矢量,故气隙磁通以恒定的角速度旋转,轨迹为圆形. SVPWM比SPWM的电压利用率高15%,这是两者最大的区别,但两者并不是孤立的调制方式,典型的SVPWM是一种在SPWM的相调制波中加入了零序分量后进行规则采样得到的结果,因此SVPWM有对应SPWM的形式.反之,一些性能优越的SPWM方式也可以找到对应的SVPWM算法,所以两者在谐波的大致方向上是一致的,只不过SPWM易于硬件电路实现,而SVPWM更适合于数字化控制系统.接下来对SPWM和SVPWM进行具体的对比。

按照波形面积相等的原则,每一个矩形波的面积与相应位置的正弦波面积相等,因而这个序列的矩形波与期望的正弦波等效。

spwm原理

spwm原理

spwm原理
SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)是一种调制技术,用于将直流电压转换成交流电压。

它通过改变一个周期内脉冲的宽度,以在不同的时间点上施加不同的电压,并最终形成一个近似正弦波的输出。

SPWM的原理是通过将一个完整的周期分成很多短时间段,
并在每个时间段内施加一定的电压。

这些时间段可以被视为不同的采样点,通过改变每个时间段内脉冲的宽度来改变电压的幅值。

为了生成一个近似正弦波形的输出,这些脉冲的宽度需要按照正弦函数的规律变化。

SPWM的关键在于如何确定每个时间段内脉冲的宽度。

一种
常见的方法是使用三角波载波信号和参考信号进行比较,以得到需要施加的电压值。

三角波载波信号的频率通常比参考信号的频率高,因此每个周期内会产生多个脉冲。

通过比较三角波载波信号与参考信号的大小,确定脉冲的宽度。

如果参考信号的幅值大于三角波的幅值,则脉冲宽度增加,反之则减小。

通过不断调整每个时间段内脉冲的宽度,就可以在输出端生成一个接近正弦波形的电压信号。

这种调制技术被广泛应用于交流电压变换、电机控制等领域,能够提供高效、稳定的电压输出。

总结一下,SPWM利用调整脉冲的宽度来改变电压幅值,通
过比较三角波载波信号和参考信号来确定脉冲宽度的变化,从
而生成一个近似正弦波形的输出电压。

这种调制技术在电压变换和电机控制等领域有着广泛的应用。

PWM SPWM SVPWM

PWM SPWM SVPWM

PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式。

PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅度调制) 缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式SPWM,就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式,脉冲宽度时间占空比按正弦规率排列,这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。

它广泛的用于支流交流逆变器等,比如高级一些的UPS就是一个例子。

三相SPWM是使用SPWM模拟市电的三相输出,在变频器领域被广泛的采用。

SPWM原理,正弦PWM的信号波为正弦波,就是正弦波等效成一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形,其脉冲宽度是由正弦波和三角波自然相交生成的。

正弦波波形产生的方法有很多种,但较典型的主要有:对称规则采样法、不对称规则采样法和平均对称规则采样法三种。

第一种方法由于生成的PWM脉宽偏小,所以变频器的输出电压达不到直流侧电压的倍;第二种方法在一个载波周期里要采样两次正弦波,显然输出电压高于前者,但对于微处理器来说,增加了数据处理量当载波频率较高时,对微机的要求较高;第三种方法应用最为广泛的,它兼顾了前两种方法的优点。

SPWM虽然可以得到三相正弦电压,但直流侧的电压利用率较低,最大是直流侧电压的倍,这是此方法的最大的缺点。

SVPWM是Space Vector Pulse Width Modul的意思,翻译成空间矢量脉宽调制,它是一种PWM技术的调制方法,他的思想是通过pwm调制形成的pwm波在接入电机三相定子绕组中时,使电机的定子产生圆形旋转磁场,从而带动电机旋转,这里的空间矢量指的是三相定子电压的合成矢量(具体了解你可以看看交流传动方面的书我这里就不解释了),SVPWM 说白了是一种逆变方法是正弦脉宽调制(SPWM)的一个特例,而矢量控制是电动机调速的一种控制方法,他的目的是把三相异步电动机的转速和转矩控制分开使控制更精确,形成类似于直流电动机的数学模型,从而达到直流电动机的控制性能,矢量控制最终算出来的就是三相定子电压的数值,你根据这个数值再运用SVPWM就可以驱动电机达到你的控制要求了。

三角波工作原理

三角波工作原理

三角波工作原理
三角波是一种特殊的波形信号,其工作原理可以通过以下步骤解释:
1. 三角波发生器(也称为扫频发生器)通常由一个可变频率的电路(如电压控制震荡器)和一个积分电路组成。

2. 可变频率电路通过改变输入信号的频率来控制三角波信号的频率。

3. 积分电路接收可变频率电路的输入信号,并将其积分成一个三角形状的波形。

4. 积分电路中的电压将在时间上线性地增加,直到达到一个峰值,然后在达到峰值后开始线性地减少,形成一个完整的三角波形。

5. 通过不断改变可变频率电路的输入信号,可以实现三角波信号的频率和幅度的控制。

总结起来,三角波发生器的工作原理是通过一个可变频率电路和一个积分电路,将可变频率的输入信号积分成一个线性增长和减少的三角波形信号。

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什么是三角波载波spwm原理中三角波载波有何作用
本文主要介绍的是关于三角波载波的相关介绍,并着重对 spwm原理中三角波载波的作用进行了详尽的阐述。

SPWM SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的,目前使用较广泛的PWM法。

前面提到的采样控制理论中的一个重要结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。

SPWM法就是以该结论为理论基础,用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等,通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。

脉宽调制技术通过一定的规律控制开关元件的通断,来获得一组等幅而不等宽的矩形脉冲波形,用以近似正弦电压波形。

脉宽调制技术在逆变器中的应用对现代电力电子技术以及现代调速系统的发展起到极大的促进作用。

近几年来,由于场控自关断器件的不断涌现,相应的高频SPWM(正弦脉宽调制)技术在电机调速中得到了广泛应用。

SA8281是MITEL 公司推出的一种用于三相SPWM波发生和控制的集成电路,它与微处理器接口方便,内置波形ROM及相应的控制逻辑,设置完成后可以独立产生三相PWM波形,只有当输出频率或幅值等需要改变时才需微处理器的干预,微处理器只用很少的时间控制它,因而有能力进行整个系统的检测。

保护和控制等。

基于SA8281和89C52的变频器具有电路简单。

功能齐全。

性能价格比高。

可靠性好等优点。

什么是三角波载波三角波载波在SPWM里面充当载波,这个三角波是等腰三角波,因为等腰三角波上任一点的水平宽度和高度成线性关系且左右对称,当它与任何一个平缓变化的调制信号波相交时,如果在交点时刻对电路中开关器件的通断进行控制,就可以得到宽度正比于信号波幅值的脉冲。

在调制信号波为正弦波时,得到的就是SPWM波了SPWM 为什么采用三角波载波SPWM,就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式,脉冲宽度时间占空比按正弦规率排列,这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。

它广泛地用于直流交流逆变器等,比如高级一些的UPS就是一个例子。

三相SPWM是使用SPWM。

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