规则采样线性外推的准自然SPWM法提升逆变电源性能

基于规则采样线性外推的准自然采样SPWM方法是一种创新的数字信号处理技术，用于改善逆变器控制中的性能。该方法旨在解决传统自然采样法和规则采样法在高频大功率应用中可能遇到的局限性，尤其是对于低失真和高精度的要求。 在传统SPWM技术中，自然采样法依赖于模拟电路实现，虽然易于实现但存在参数漂移、集成度低和设计灵活性差的问题。规则采样法则借助微控制器或专用数字信号处理器（DSP），通过定期采样正弦调制信号和三角载波，生成开关脉冲，但其在某些场合可能无法满足高精度和低失真的要求。 线性外推准自然采样SPWM方法的核心思想是通过ADC对正弦调制波进行规律性的波峰和波谷采样，然后通过数学建模，形成一条直线与三角载波相交，从而确定开关点的位置。这种方法摒弃了模拟比较的过程，转而利用FPGA的硬件乘法器进行高效的运算，计算出每个周期内的脉冲宽度、间隔时间和SPWM波形，显著提升了算法的精度和速度。 与传统方法相比，线性外推法的优势在于它能够提供更大的基波幅值和更低的总谐波失真（THD）。当载波比增大到一定程度时，所有方法的基波幅值和THD趋于一致，但这并不减损线性外推法在特定条件下展现出的性能优势。 文章的贡献在于提出了一种新的解决方案，不仅提高了逆变电源的性能指标，还适应了现代微电子技术的发展趋势，特别是在FPGA的高集成度和硬件乘法器的支持下，实现了高效、精确的SPWM控制。该方法为高频大功率逆变器的设计和优化提供了新的思路，具有很高的实用价值和研究意义。