PWM占空比

??先看PWM波是怎樣通過調(diào)節(jié)占空比實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出幅度調(diào)控的，如圖所示，PWM波占空比為
$$D=\frac{T_p}{T}$$

PWM波經(jīng)過低通濾波后，高頻分量被濾除，僅保留了直流分量，根據(jù)信號(hào)系統(tǒng)知識(shí)，直流分量為
$$a_0=\frac{1}{T}{\int }_{T}s(t)dt$$
如果我們對(duì)上式進(jìn)行適當(dāng)變形：
$$a_{0}T={\int }_{T}s(t)dt$$
此即所謂的“面積等效原理”，對(duì)于PWM波而言，可知直流分量大小即信號(hào)幅度與占空比的乘積：
$$a_0=A\times D$$
因此通過調(diào)整PWM波的占空比即可獲得所需幅度的直流輸出。

??PWM波通常通過三角波比較產(chǎn)生：對(duì)于[0,1]間的三角波，與大小為D的信號(hào)相比較，產(chǎn)生的信號(hào)即為占空比為D的PWM波（根據(jù)三角形相似很容易得到），如下圖所示，$T_p/T=D$

SPWM調(diào)制

??對(duì)于SPWM波，由于載波頻率遠(yuǎn)高于調(diào)制波頻率，因此在短暫的一段時(shí)間內(nèi)，可以視作被比較信號(hào)大小不變，如下圖，根據(jù)前文所述，在這一短暫的時(shí)間內(nèi)，其濾波輸出信號(hào)的幅度將近似為$a_0=A\times D$

隨著比較信號(hào)的呈正弦形式逐漸變化，濾波輸出也將呈現(xiàn)正弦形式。

??下面針對(duì)SPWM波的調(diào)制度進(jìn)行介紹與分析，如下圖所示，當(dāng)正弦比較信號(hào)的幅值與三角信號(hào)幅值相同時(shí)，此時(shí)輸出的SPWM波可以達(dá)到的最大占空比為100%，最小占空比為0%。將正弦信號(hào)幅度縮減到M倍，該放縮倍數(shù)M即稱為調(diào)制度。圖中所示的正弦波被平移成了兩端對(duì)稱的形式，此時(shí)SPWM波最大占空比為$0.5+M/2$，最小占空比為$0.5?M/2$。

??其實(shí)即使不進(jìn)行平移，直接將正弦信號(hào)縮小到M倍，如下圖，其SPWM波的最大占空比為M，最小占空比為0，濾波輸出的峰峰值仍然為M，與上圖所示僅僅相差一個(gè)直流偏置，對(duì)于正弦逆變，我們往往并不會(huì)關(guān)心其直流偏置有多少，若非要濾除直流，直接添加隔直電容即可。

??不過一般而言還是會(huì)將正弦比較信號(hào)平移到中心對(duì)稱，因?yàn)樗绤^(qū)的緣故，輸出的兩路PWM并非完全互補(bǔ)的，若比較信號(hào)的值接近0或1，會(huì)造成輸出正弦波信號(hào)頂部的失真。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的SPWM波调制度原理的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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