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基于蜣螂算法优化PI双闭环SPWM逆变器的设计
1
作者 李国洪 王光瑞 《现代电子技术》 北大核心 2025年第14期33-37,共5页
为了提高PI控制器的控制精度,提出一种基于蜣螂优化(DBO)算法的PI双闭环SPWM逆变器控制方法。通过模拟蜣螂的自然觅食行为,DBO算法能够有效地在参数空间进行全局探索和局部细化,其自适应的搜索策略和快速收敛特性使其在寻找最优PI控制... 为了提高PI控制器的控制精度,提出一种基于蜣螂优化(DBO)算法的PI双闭环SPWM逆变器控制方法。通过模拟蜣螂的自然觅食行为,DBO算法能够有效地在参数空间进行全局探索和局部细化,其自适应的搜索策略和快速收敛特性使其在寻找最优PI控制器参数时表现出高效性和准确性。通过在Matlab/Simulink中建立仿真模型并与PSO和MFO两个优化算法比较,结果表明,利用DBO优化的PI参数在双闭环逆变器的控制系统中具有更低的THD值和更好的稳定性能。 展开更多
关键词 DBO PI控制 spwm 双闭环控制 逆变器 单位阶跃响应
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基于SPWM的双闭环控制下低压电流互感器全量程升流技术研究 被引量：1
2
作者 尹文庆 王永超 李宁 《电测与仪表》 北大核心 2025年第10期106-114,共9页
文章聚焦于优化电流注入控制系统在低压型电流互感器带电测量中的应用,旨在动态工况下实现工频电流的精确自主调制。文中构建了基于正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)技术的带电回路调控系统,通过逆变电路生成交流... 文章聚焦于优化电流注入控制系统在低压型电流互感器带电测量中的应用,旨在动态工况下实现工频电流的精确自主调制。文中构建了基于正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)技术的带电回路调控系统,通过逆变电路生成交流信号,并与互感器协同工作,快速准确地向被测电路注入电流。针对延迟问题,分析了滤波电路和执行器响应的影响,并采用双闭环控制策略,有效减轻滤波压力并降低滞后延迟。利用根轨迹法验证了系统稳定性,并通过频域分析法优化比例积分(proportional-integral,PI)控制参数。Simulink仿真结果显示,注入电流控制系统实现了工频电流在1%~120%额定电流范围内自主调制。最终,实现了在带电条件下对测试回路电流的全量程调控,为电力系统的高精度电流测量提供了可靠解决方案。 展开更多
关键词 电流调控 spwm技术 双闭环控制系统
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基于单相SPWM变频调速系统的故障检测装置设计与调试
3
作者 陈柬 陈棋 《科技创新与应用》 2025年第12期119-122,共4页
该文详细介绍一种基于SPWM变频调速系统的故障检测装置的结构、工作原理、设计与调试方法。该研究对提高SPWM变频调速系统分析、波形观察、故障分析和故障解决能力有较好的指导和借鉴作用。
关键词 spwm变频调速 故障检测 透明面板 装置设计 调试
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基于双极性SPWM的单相并网逆变器设计
4
作者 钟婷婷 潘绍明 李甲祺 《物联网技术》 2025年第17期65-70,共6页
为解决单极性正弦波脉冲信号输出波形谐波含量高、功耗大的问题,设计了基于双极性SPWM的单相并网逆变器系统。系统以STM32微控制器为控制核心,利用STM32内置的高精度定时器生成SPWM脉冲信号,通过IR2110驱动电路产生四路脉冲,进而驱动全... 为解决单极性正弦波脉冲信号输出波形谐波含量高、功耗大的问题,设计了基于双极性SPWM的单相并网逆变器系统。系统以STM32微控制器为控制核心,利用STM32内置的高精度定时器生成SPWM脉冲信号,通过IR2110驱动电路产生四路脉冲,进而驱动全桥逆变电路以控制逆变器的开关状态。逆变输出的交流电经过LC滤波电路处理后,谐波含量降低,输出交流电源的质量得到提升。采样交流电源信号反馈至单片机,通过双闭环控制调节SPWM脉冲,并结合同步锁相技术,确保逆变器输出能精准与电网电压同频同相,提升并网质量与效率。实验结果表明,系统能实现输出频率在2~200 Hz范围内以1 Hz步进进行调节,逆变器能持续稳定地输出电压波形,且并网电流波形良好,进一步验证了方案设计的有效性。 展开更多
关键词 双极性spwm 单相并网 逆变器 STM32 双闭环控制 IR2110 驱动电路
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基于Simulink的SPWM三相逆变器仿真分析
5
作者 张凯 周云艳 +1 位作者 瞿超然 张懂 《现代信息科技》 2025年第17期28-31,37,共5页
三相逆变器将直流电转换为交流电,为牵引电机提供稳定电源。采用SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)控制技术,通过调制正弦波与三角波生成脉冲信号,优化输出波形。搭建了包含IGBT模块、直流电源、三相负载及LC滤波电路的仿真模型... 三相逆变器将直流电转换为交流电,为牵引电机提供稳定电源。采用SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)控制技术,通过调制正弦波与三角波生成脉冲信号,优化输出波形。搭建了包含IGBT模块、直流电源、三相负载及LC滤波电路的仿真模型,分析了不同条件下的输出电压波形、谐波特性及转换效率。结果表明,LC滤波电路显著改善了输出波形质量,降低了谐波失真(从79.4%降至1.16%),并实现了较高的转换效率。研究为车辆牵引供电系统的稳定运行提供了理论支持,未来需进一步优化设计以适应复杂工况。 展开更多
关键词 spwm 逆变器 谐波失真 转换效率
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一种基于可调SPWM算法的面积优化方法
6
作者 郑骏 贺晰 《电子技术应用》 2025年第7期20-23,共4页
在LED显示驱动芯片中,采用可调的SPWM算法实现显示刷新率可调的功能。提出了一种基于SPWM算法的面积优化方法,以解决传统的可调SPWM算法在硬件实施时,所需要的面积资源较多、成本较大的问题。该算法将子周期分成2的幂长度的两种类型,由... 在LED显示驱动芯片中,采用可调的SPWM算法实现显示刷新率可调的功能。提出了一种基于SPWM算法的面积优化方法,以解决传统的可调SPWM算法在硬件实施时,所需要的面积资源较多、成本较大的问题。该算法将子周期分成2的幂长度的两种类型,由此简化了可调SPWM算法硬件化所需要的运算资源,从而能够有效地减少驱动芯片的面积。在Synopsys DC下,分别对传统和本文优化方法实现的电路进行了综合,综合结果表明,该方法可以节省33.6%的面积。 展开更多
关键词 LED显示驱动 spwm算法 面积优化
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SPWM数字化自然采样法的理论及应用研究 被引量：54
7
作者 陈增禄 毛惠丰 +2 位作者 周炳根 施杰 任记达 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期32-37,共6页
该文提出一种基于 CPLD(复杂可编程逻辑器件)、由全数字化方法实现自然采样法的 SPWM(正弦脉宽调制)新方案。该方案同时具有数字电路稳定可靠便于集成、微处理器可以重复编程、以及自然采样法响应快精度高等优点。对正弦调制信号 us(t)... 该文提出一种基于 CPLD(复杂可编程逻辑器件)、由全数字化方法实现自然采样法的 SPWM(正弦脉宽调制)新方案。该方案同时具有数字电路稳定可靠便于集成、微处理器可以重复编程、以及自然采样法响应快精度高等优点。对正弦调制信号 us(t)的数字化处理,会引起 SPWM 输出脉冲宽度的误差。当 us(t)斜率为正时输出负脉冲变宽;us(t)的斜率为负时输出正脉冲变宽;这相当于在输出基波上附加了一个齐次谐波分量。SPWM 数字化自然采样法存在脉冲竞争现象。研究表明最大误差脉冲宽度和竞争脉冲宽度均与模数转换的采样周期和调制深度成正比,与载波比成反比;竞争脉冲的个数由 us(t)的斜率决定。给出了消除竞争脉冲的方法。在一台 4kVA 单相 SPWM 电压型并联四重化逆变器上取得了满意的实验结果。 展开更多
关键词 spwm 自然采样法 基波 次谐波 电压型 逆变器 单相 脉冲 数字电路 载波
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基于载波相移SPWM技术的电流型有源电力滤波器的研究 被引量：58
8
作者 李建林 林平 +1 位作者 王长永 张仲超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期99-103,共5页
组合变流器载波相移SPWM技术是多重化技术和SPWM技术的有机组合。它具有等效开关频率高,开关损耗小,动态响应好,传输频带宽等优点。该文在电压型组合变流器相移SPWM技术研究的基础上,对电流型组合变流器相移SPWM技术进行了探讨。并从二... 组合变流器载波相移SPWM技术是多重化技术和SPWM技术的有机组合。它具有等效开关频率高,开关损耗小,动态响应好,传输频带宽等优点。该文在电压型组合变流器相移SPWM技术研究的基础上,对电流型组合变流器相移SPWM技术进行了探讨。并从二逻辑SPWM技术出发分析了三逻辑SPWM技术和电流型组合变流器相移SPWM技术的数学关系。在此基础上,提出一种基于载波组合相移技术的电流型有源电力滤波器,在较低的开关频率下实现了等效的高频载波效果。通过仿真和实验验证了这种技术在有源电力滤波器中的应用的实用性和可行性。 展开更多
关键词 电流型有源电力滤波器 载波相移 spwm 电网 电力系统 无功功率补偿
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SPWM逆变电源的无互联信号线并联控制技术 被引量：71
9
作者 姜桂宾 裴云庆 +1 位作者 杨旭 王兆安 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期94-98,共5页
该文提出了一种可适用于分布式发电系统或大容量UPS系统的高性能数模混合型逆变电源无线并联控制方案。这种控制技术以DSP为核心,通过检测逆变电源自身的输出功率来对高性能模拟SPWM逆变电源的电压幅值及频率进行下垂控制,从而实现了逆... 该文提出了一种可适用于分布式发电系统或大容量UPS系统的高性能数模混合型逆变电源无线并联控制方案。这种控制技术以DSP为核心,通过检测逆变电源自身的输出功率来对高性能模拟SPWM逆变电源的电压幅值及频率进行下垂控制,从而实现了逆变电源的并联同步运行。实验结果表明,逆变电源均分负载电流的效果很好,逆变电源之间的环流很小。 展开更多
关键词 spwm 逆变电源 逆变器 信号线 并联控制 分散逻辑控制
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电压空间矢量调制与常规SPWM的比较研究 被引量：180
10
作者 熊健 康勇 +1 位作者 张凯 陈坚 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 1999年第1期25-28,共4页
在分析电压空间矢量调制（ＳＶＰＷＭ）基本原理的基础上，证明了ＳＶＰＷＭ具有最大的直流电压利用率。将ＳＶＰＷＭ和常规ＳＰＷＭ进行了对照和分析。提出了一种与ＳＶＰＷＭ等效的改进ＳＰＷＭ调制方法。另外，提出了一种与低开关损... 在分析电压空间矢量调制（ＳＶＰＷＭ）基本原理的基础上，证明了ＳＶＰＷＭ具有最大的直流电压利用率。将ＳＶＰＷＭ和常规ＳＰＷＭ进行了对照和分析。提出了一种与ＳＶＰＷＭ等效的改进ＳＰＷＭ调制方法。另外，提出了一种与低开关损耗ＳＰＷＭ相对应的ＳＶＰＷＭ实现方法，使开关损耗降低了３３％。 展开更多
关键词 逆变器 电压空间矢量 spwm 开关损耗
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多电平SPWM变频器中共模电压抑制技术的研究 被引量：37
11
作者 姜艳姝 徐殿国 +1 位作者 赵洪 刘宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期18-22,共5页
鉴于两电平变频器输出的共模电压只能依靠外接滤波器进行消除,研究了三电平PWM变频器中共模电压的抑制技术。利用三电平变频器的有效开关状态,分析了三电平变频器中产生共模电压的原因,得出奇数电平变频器可以通过软件的方法来抑制共模... 鉴于两电平变频器输出的共模电压只能依靠外接滤波器进行消除,研究了三电平PWM变频器中共模电压的抑制技术。利用三电平变频器的有效开关状态,分析了三电平变频器中产生共模电压的原因,得出奇数电平变频器可以通过软件的方法来抑制共模电压的结论。针对常用的变频器控制策略—SPWM ,提出了降低和消除共模电压的改进策略,并用仿真结果验证了其正确性。文中还给出了不同的调制策略对电动机性能影响的比较,验证了所提策略的可用性。 展开更多
关键词 共模电压 spwm变频器 多电平 抑制技术 三电平 滤波器 调制 开关状态 电动机 性能影响
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自然采样SPWM逆变电源的谐波分析及抑制策略 被引量：39
12
作者 吴忠 李红 +1 位作者 左鹏 刘伟志 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期17-20,共4页
在借鉴国内外相关研究的基础上 ,对电压源型自然采样正弦脉宽调制 ( SPWM)逆变器输出电压、电流的谐波及其产生规律进行了较为详尽的分析 ,并从工程实际出发给出了3种谐波抑制策略 :选择合适的载波频率 ,以消除低次和某些奇次谐波 ;精... 在借鉴国内外相关研究的基础上 ,对电压源型自然采样正弦脉宽调制 ( SPWM)逆变器输出电压、电流的谐波及其产生规律进行了较为详尽的分析 ,并从工程实际出发给出了3种谐波抑制策略 :选择合适的载波频率 ,以消除低次和某些奇次谐波 ;精确实现选定的载波频率 ,以避免异步调制中出现的偶次谐波 ;注入适当的谐波分量 ,以在不加大输出谐波含量的情况下提高电压利用率。最后 ,把以上谐波抑制策略应用于 35 k VA客车空调逆变电源 。 展开更多
关键词 逆变器 逆变电源 自然采样 spwm 谐波分析
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单相高频链矩阵逆变器解结耦SPWM策略及实现 被引量：17
13
作者 闫朝阳 张纯江 +2 位作者 邬伟扬 贾民立 张坤 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期59-67,共9页
单相高频链矩阵式逆变器由直流输入侧单向开关H桥逆变器、高频变压器和交流输出侧矩阵变换器三部分构成。针对矩阵式变换器如何实现阻感性负载安全换流的关键问题,结合研究对象拓扑结构的特点,运用解结耦分析思想,提出一种新的解结耦SPW... 单相高频链矩阵式逆变器由直流输入侧单向开关H桥逆变器、高频变压器和交流输出侧矩阵变换器三部分构成。针对矩阵式变换器如何实现阻感性负载安全换流的关键问题,结合研究对象拓扑结构的特点,运用解结耦分析思想,提出一种新的解结耦SPWM调制策略。文中阐述了该方案协调工作的控制原则,设计了相应的开关组合逻辑,详细分析了SPWM高频开关工作周期内电路的工作模态,总结了其切换规律,进行了相关的软件仿真和实验验证。研究结果表明,该策略可较为有效地解决高频链矩阵式逆变器的阻感性负载换流问题,且可以实现软开关动作。 展开更多
关键词 高频链 逆变器 矩阵变换器 换流 解结耦 spwm
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三电平NPC变流器SVPWM策略与SPWM策略的等效关系研究 被引量：42
14
作者 李宁 王跃 +1 位作者 雷万钧 王兆安 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期1283-1290,共8页
调制策略是三电平中点钳位(neutral point clamped,NPC)变流器的关键技术之一。三电平查表法空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略实现复杂,为此,基于三电平正弦波脉宽调制(sinusoidal pulse width modulat... 调制策略是三电平中点钳位(neutral point clamped,NPC)变流器的关键技术之一。三电平查表法空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略实现复杂,为此,基于三电平正弦波脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)策略与SVPWM策略的基本原理,提出了2种三电平SVPWM策略的快速等效实现方案,即调制波等效方案和导通时间等效方案。调制波等效方案研究三电平SVPWM策略的等效调制波,而导通时间等效方案则通过三电平SPWM策略作用下各开关管导通时间计算三电平SVPWM策略对应各开关管导通时间,研究结果验证了三电平SVPWM策略2种等效方案的理论一致性。仿真和实验表明所提2种三电平SVPWM策略的快速等效方案具有实现简单、计算时间少,结果更精确的特点。 展开更多
关键词 三电平NPC变流器 spwm策略 SVPWM策略 调制波等效方案 导通时间等效方案
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SPWM谐波分析的一般方法 被引量：55
15
作者 曹立威 吴胜华 +1 位作者 张承胜 吴保芳 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2002年第4期62-65,共4页
介绍了以载波频率为基准的SPWM谐波分析的一般方法。该法直接在一个载波周期内建立数学模型 ,不依赖已调波在一个信号 (调制 )周期内的奇偶性和对称性。详细讨论了单相、三相逆变器的单极、双极性SPWM波形的谐波特性 ,为谐波抑制和滤波... 介绍了以载波频率为基准的SPWM谐波分析的一般方法。该法直接在一个载波周期内建立数学模型 ,不依赖已调波在一个信号 (调制 )周期内的奇偶性和对称性。详细讨论了单相、三相逆变器的单极、双极性SPWM波形的谐波特性 ,为谐波抑制和滤波网络的设计以及调制模式的确定提供了参考。该方法适合于同步和异步两种调制模式。 展开更多
关键词 spwm 谐波分析 脉宽调制 频谱 正弦脉宽调制 逆变器
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双级矩阵变换器的SPWM控制策略及无功功率控制 被引量：20
16
作者 王汝田 王建赜 +2 位作者 伏祥运 谭光慧 纪延超 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第21期66-70,共5页
为消除整流级输出直流脉动电压对三相输出电压的影响,应用正弦脉宽调制技术对双级矩阵变换器的逆变级进行调制,利用开关函数概念推导出调制波的补偿函数。通过研究整流级功率因数的调节作用,提出了动态划分输入电压区间的方法和控制策... 为消除整流级输出直流脉动电压对三相输出电压的影响,应用正弦脉宽调制技术对双级矩阵变换器的逆变级进行调制,利用开关函数概念推导出调制波的补偿函数。通过研究整流级功率因数的调节作用,提出了动态划分输入电压区间的方法和控制策略。采用该控制策略运用Matlab／Simulink进行仿真,结果表明了该控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 双级矩阵变换器 正弦脉宽调制技术(spwm) 开关函数 动态划分 功率因数
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UPS并联系统的SPWM再调制控制技术研究 被引量：15
17
作者 段善旭 刘邦银 +1 位作者 康勇 陈坚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期81-86,共6页
在全数字化并联UPS系统中,由于定时器的最小时基的限制,系统的同步控制精度低。该文提出了一种简单实用的基于再调制SPWM的数字同步控制策略。文中给出了几种SPWM再调制的实现方案,并对比分析了其调节精度和谐波特性。对采用再调制SPWM... 在全数字化并联UPS系统中,由于定时器的最小时基的限制,系统的同步控制精度低。该文提出了一种简单实用的基于再调制SPWM的数字同步控制策略。文中给出了几种SPWM再调制的实现方案,并对比分析了其调节精度和谐波特性。对采用再调制SPWM控制的并联UPS系统进行了数字仿真和实验研究,最后与未采用再调制SPWM控制的系统进行了对比分析。仿真和实验结果表明再调制SPWM控制策略大大提高了系统的同步控制精度,保证了并联UPS系统的稳定运行,较好地抑制了UPS模块间的环流。 展开更多
关键词 UPS 并联系统 不间断电源 spwm 数字化同步控制 再调制控制 谐波特性
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五开关五电平逆变器的载波交错SPWM控制方法 被引量：18
18
作者 张云 孙力 +1 位作者 吴凤江 孙奎 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期101-106,共6页
传统五电平逆变器所用开关器件较多,而五开关五电平逆变器简化了拓扑结构。分析五开关五电平逆变器的工作机理,给出其基于载波的SPWM控制的思路,进而提出五开关五电平逆变器的载波交错SPWM控制方法与FPGA实现手段。通过载波周期性正、... 传统五电平逆变器所用开关器件较多,而五开关五电平逆变器简化了拓扑结构。分析五开关五电平逆变器的工作机理,给出其基于载波的SPWM控制的思路,进而提出五开关五电平逆变器的载波交错SPWM控制方法与FPGA实现手段。通过载波周期性正、负交错,采用调制波分层、分区的正弦脉宽调制方式,获得五电平输出电压的开关控制信号。仿真结果从理论上证明其开关损耗小,输出电压的谐波特性与H桥级联型一致。实验结果表明其在整个幅值调制比范围内都适用。仿真与实验结果验证了五开关五电平逆变器的载波交错SPWM控制方法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 五电平逆变器 载波交错spwm H桥 辅助开关 FPGA
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SPWM逆变器死区效应的研究 被引量：27
19
作者 刘陵顺 尚安利 顾文锦 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期237-241,共5页
在ＳＰＷＭ逆变器中，为防止同一桥臂上的上下两个器件发生直通现象，必须注入若干微秒的死区时间。死区会导致逆变器的波形畸变，即死区效应，如输出基波电压降低、谐波成分增大等，这种效应随着调制频率的增大而增加，其结果是影响了... 在ＳＰＷＭ逆变器中，为防止同一桥臂上的上下两个器件发生直通现象，必须注入若干微秒的死区时间。死区会导致逆变器的波形畸变，即死区效应，如输出基波电压降低、谐波成分增大等，这种效应随着调制频率的增大而增加，其结果是影响了高速开关器件的有效利用，降低了ＳＰＷＭ调速系统的动、静态性能，增大了低次谐波的抑制难度。文章对不同使用条件下死区时间引起的输出电压基波、低次谐波的变化规律进行了系统分析，建立了定量计算的数学模型，给出了仿真曲线，并以实验结果作了验证。所得结论对于ＳＰＷＭ逆变器的设计具有一定的参考作用。 展开更多
关键词 逆变器 spwm 死区效应 仿真
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基于相移SPWM技术的级联型多电平变流器 被引量：15
20
作者 王立乔 王长永 +1 位作者 黄玉水 张仲超 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期17-18,21,共3页
介绍一种基于相移 SPWM技术的级联型多电平变流器并给出了仿真结果。这种变流器与传统多电平变流器相比较 ,所用的开关器件数少 ,负荷均衡 ,输入输出线性度好 ,具有良好的控制特性。
关键词 相移spwm 级联型多电平变流器 开关角控制 反馈控制
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