从程序方面谈谈本人对逆变器的理解

从程序方面谈谈本人对逆变器的理解

        两周前就看到了21世纪电源网举办的这个活动。最近在做一个东西，和逆变有点关系。就一直在看这个活动的帖子。问了很多问题，也从中也学到了很多。感谢参与者的分享和回答！我工作时间不长，算是刚接触到这个领域。就谈谈我个人从程序方面对逆变的理解。欢迎各位大神斧正！

图1：逆变全桥拓扑

   

图2：面积等效原理

图3：SPWM波形

        对于全桥逆变拓扑的逆变器，SPWM是实现逆变的主要方式。把直流电转换成正弦波交流电是根据根据面积等效原理，在上面第二张图的上半部分中的正弦半波（黑线）分成6等份，把正弦半波看成是由6个彼此相连的矩形脉冲组成的波形，6个脉冲的幅值按正弦规律变化，每个脉冲面积与相对应的正弦波部分面积相同，这一连续脉冲就等效正弦波。 如果把上述等宽不等幅的脉冲序列改为相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲，脉冲中心位置不变，并且使该矩形脉冲面积和上图对应的矩形脉冲相同，如第二张图的下半部分，脉冲宽度按正弦波规律变化，这就是PWM波形。根据面积等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。 对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM 波形。这就是SPWM波形。要改变等效输出的正弦波的幅值时，只需按照同一比例系数改变上述各脉冲的宽度即可。上面第3幅图就是SPWM。一般在控制芯片如28335中产生SPWM波都是用调制法。在调制法中，把所希望输出的波形称为调制波ur，把接受调制的信号称为载波uc，通常采用等腰三角波作为载波，正弦波作为调制信号。如上面第3幅图，在两波交点时对电路中的开关器件进行通断控制，就可得到宽度正比于调制信号幅值的脉冲。SPWM逆变器输出电压与ur/uc成正比，保持载波uc不变，改变调制波ur的大小即可控制输出交流电压的大小。当然，调制波ur峰值要小于载波uc峰值。需要注意的是，SPWM逆变器输出的正弦波交流电电压uof的峰值uofm小于输入的直流电压ud，把uofm/ud称为直流电压利用率，对于单相SPWM电路直流电压利用率的理论值最大为1，实际上由于种种原因，直流电压利用率要小于1。对于输出相电压（有效值）为220V单相交流电的逆变电路输入直流电压要高于310V。当然很多逆变器的规格都是输入直流电压48V。逆变器的输出接变压器，升压到220V。