SPWM与SVPWM技术详解及过调制分析

"本PPT详细介绍了SPWM（脉宽调制）和SVPWM（空间电压矢量脉宽调制）两种调制技术，涵盖了它们的基本原理、仿真对比以及SVPWM的过调制概念。内容深入浅出，包括理论分析和实际仿真实例，对于理解这两种调制方法具有很高的参考价值。" SPWM（脉宽调制）是一种广泛应用的逆变器调制技术，其基本思想是将正弦调制波与等幅不等宽的三角载波进行比较，生成PWM波形。在SPWM中，三相正弦相电压的表达式被用于生成调制波，而载波比（载波频率与调制波频率的比例）和调制深度（载波与调制信号幅值的比例）是两个关键参数。当载波频率远大于基波频率且调制深度适中时，SPWM逆变器的输出电压基波幅值会随着调制深度线性变化。这种调制方式产生的谐波主要集中在载波频率的整数倍两侧，呈现出集簇特性，并且没有3的整数倍次谐波，提高了输出电压质量。 SVPWM（空间电压矢量脉宽调制）作为SPWM的优化版本，通过更有效的矢量控制策略，使得直流母线电压的利用率更高。在SVPWM中，合成矢量在允许的线性区域内调制，最大调制深度可达1.1547，高于SPWM的最大调制比。这使得SVPWM在相同直流电压下能提供更大的交流输出电压。SVPWM利用空间矢量的概念，将三相的3个标量表示为一个合成矢量，简化了问题处理，实现了对三相系统的单相控制。在三相电压源逆变电路中，8种基本的电压空间矢量对应于不同的开关状态组合，通过这些矢量的精确控制，可以更精确地调整逆变器的输出。 在SVPWM中，过调制是一种提高直流电压利用率的技术，它允许调制深度超过1，但必须在保证系统稳定性的前提下进行。过调制可以改善输出电压的谐波特性，特别是在低负载条件下，有助于保持输出电压的恒定。 通过仿真实验，可以分析并验证SPWM和SVPWM的性能差异。例如，对于SPWM，可以通过FFT分析验证相电压基波幅值的准确性，并观察谐波分布特性。同样，SVPWM的仿真实验可以展示其更高的直流电压利用率和更优的谐波特性。 SPWM与SVPWM是电力电子领域中两种重要的调制技术，它们各有优势，适用于不同的应用场合。理解这两种调制方法的基本原理和仿真对比，对于设计和优化电力电子系统具有重要意义。