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基于蜣螂算法优化PI双闭环SPWM逆变器的设计
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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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基于单相SPWM变频调速系统的故障检测装置设计与调试
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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
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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SPWM的双闭环控制下低压电流互感器全量程升流技术研究
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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Simulink的SPWM三相逆变器仿真分析
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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
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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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基于SPWM的电磁流量计谐振式励磁系统研制 被引量:1
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作者 梁利平 周晶宇 +2 位作者 杨双龙 黄云志 许伟 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第5期53-59,共7页
为了使电磁流量计长期可靠运行,需要降低励磁系统功耗并减少发热。因此,文中提出了一种基于SPWM控制的谐振式电磁流量计励磁控制方案,改变以往的恒流源驱动方式,采用高频开关电压源驱动,同时在励磁回路中串联电容来减少回路阻抗,并研制... 为了使电磁流量计长期可靠运行,需要降低励磁系统功耗并减少发热。因此,文中提出了一种基于SPWM控制的谐振式电磁流量计励磁控制方案,改变以往的恒流源驱动方式,采用高频开关电压源驱动,同时在励磁回路中串联电容来减少回路阻抗,并研制样机、开展实验验证。功耗测试结果表明:在相同励磁电流的条件下,所研制励磁系统功耗为原系统的58.3%,励磁电源功率为原系统的69.2%。水流量标定结果表明:当励磁频率为109.5 Hz时,所研制系统在水流速为0.5~5 m/s时标定精度满足0.5级要求。可见,所研制的励磁系统具有功耗低、测量精度高的特点。 展开更多
关键词 电磁流量计 高频正弦波励磁 正弦脉宽调制 串联谐振 励磁系统功耗 标定精度
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CPS-SPWM级联H桥激励的变压器铁耗快速计算方法
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作者 张新生 王瑞田 +2 位作者 肖飞 任强 谢沁园 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期581-589,599,共10页
针对载波移相(CPS)正弦脉宽调制(SPWM)级联H桥激励的变压器,提出一种基于经典损耗分离模型的铁耗快速计算方法.首先,结合SPWM电压波形特征定义集总占空比,并推导其关于调制比的解析模型;其次,基于经典损耗分离模型和集总占空比,构建CPS-... 针对载波移相(CPS)正弦脉宽调制(SPWM)级联H桥激励的变压器,提出一种基于经典损耗分离模型的铁耗快速计算方法.首先,结合SPWM电压波形特征定义集总占空比,并推导其关于调制比的解析模型;其次,基于经典损耗分离模型和集总占空比,构建CPS-SPWM级联H桥的铁耗计算模型,该方法可以直接使用调制比、直流母线电压等参数对铁耗进行计算,从而避免传统方法中的谐波分析或者数值积分过程;再次,基于本文铁耗计算模型,提出了一种针对SPWM电压激励的有限元(FEM)仿真等效方法,最后,通过实验验证了本文计算方法的有效性.研究结果表明:等效仿真铁耗误差小于3.6%、仿真用时减少74.5%;最大铁耗计算误差为7.6%. 展开更多
关键词 载波移相正弦脉宽调制 级联H桥 变压器 硅钢片 铁耗
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基于SPWM混合调制的光伏并网逆变实践教学装置研制 被引量:1
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作者 周峰 蒋伟 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第4期46-50,共5页
为更好达到光伏并网逆变原理教学目标,基于模拟和数字控制技术研制一台通用光伏并网逆变实践教学装置。装置集成了DC/DC、DC/AC、通信和上位机显示等单元。利用SG3525为核心的升压电路和DSP TMS320F28335为核心的逆变电路作为教学装置... 为更好达到光伏并网逆变原理教学目标,基于模拟和数字控制技术研制一台通用光伏并网逆变实践教学装置。装置集成了DC/DC、DC/AC、通信和上位机显示等单元。利用SG3525为核心的升压电路和DSP TMS320F28335为核心的逆变电路作为教学装置的通用主电路,采用正弦脉宽调制(SPWM)单、双极性混合控制策略,完成课程中直流升压、逆变等多种实验。通过教学装置的操作、训练,显著提升学生对升压开关变换电路的原理、特性以及单相SPWM逆变电路的工作原理、波形分析的理解。 展开更多
关键词 光伏并网 电力电子 spwm调制 教学装置
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基于FPGA生成SPWM控制波的逆变电路设计
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作者 徐冬 徐节 段毅 《微电机》 2024年第10期15-19,共5页
在直流电源给交流电动机供电的场合,为了降低输入交流电对电动机的谐波影响、满足不同电动机对不同频率输入电压的需求,要求设计输出理想正弦波、输出电压频率可调的逆变电路。基于FPGA和直接数字式频率合成技术生成SPWM控制波的方法,... 在直流电源给交流电动机供电的场合,为了降低输入交流电对电动机的谐波影响、满足不同电动机对不同频率输入电压的需求,要求设计输出理想正弦波、输出电压频率可调的逆变电路。基于FPGA和直接数字式频率合成技术生成SPWM控制波的方法,并考虑降低开关损耗,设计了单相桥式逆变主电路、电压抬升和死区时间形成电路、IR2110驱动电路、开关管保护电路,最终制作实物并用示波器展示开关管驱动信号、不同频率的输出电压波形。测试结果验证了本设计生成的SPWM控制波的有效性、可输出理想的正弦波、输出电压的频率可调且达到1kHz,降低了逆变电路对电动机的谐波影响,适用于需要不同输入电压频率的电动机,进而为直流供电电动机变频调速提供了新思路。 展开更多
关键词 FPGA spwm控制波 逆变电路 IR2110驱动电路 死区时间
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基于SPWM的通信电源蓄电池组并联供电控制设计
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作者 杨波 《通信电源技术》 2024年第17期122-124,共3页
为提升整个电源系统的稳定性,提出基于正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)的通信电源蓄电池组并联供电控制设计研究。该设计先采用单极性倍频SPWM调制技术,有效调节电源系统的等效开关频率,并结合含有正弦量的... 为提升整个电源系统的稳定性,提出基于正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)的通信电源蓄电池组并联供电控制设计研究。该设计先采用单极性倍频SPWM调制技术,有效调节电源系统的等效开关频率,并结合含有正弦量的整流器模块,设计并联蓄电池开环中的传递函数,确定整流侧的电流参数输入值,实现并联供电控制。测试结果表明,应用所提方法,即使在电源系统负荷发生显著变化的情况下,电池组间的供电差值始终被控制在40.0 W以内,应用效果较好。 展开更多
关键词 通信电源系统 并联供电 正弦脉冲宽度调制(spwm) 等效开关频率
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基于STC8H8K64U处理器的单相逆变并网教学实验装置的研制
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作者 苗新法 蔡国婷 张华卫 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第5期64-67,82,共5页
针对全国大学生电子设计竞赛电源类赛题的赛前培训,开发了一款单相逆变并网实验装置。实验装置由微控制器模块、全桥逆变及LC滤波模块、电压/电流互感器采样反馈模块等核心单元构成,采用正弦脉宽调制(SPWM)技术实现独立/并网双工作模式... 针对全国大学生电子设计竞赛电源类赛题的赛前培训,开发了一款单相逆变并网实验装置。实验装置由微控制器模块、全桥逆变及LC滤波模块、电压/电流互感器采样反馈模块等核心单元构成,采用正弦脉宽调制(SPWM)技术实现独立/并网双工作模式。其中并网工作模式下通过升压变压器可以并入实际电网。分析了输出电压幅度调整和相位控制原理,并给出了关键部分的电路图和信号波形。该装置具有通用性,只需进行适当调整,就可适用于其他结构的开关电源电路。 展开更多
关键词 并网逆变器 spwm调制 正弦表 实验装置
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基于电磁感应加热的PSP管焊接装置的设计与实现
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作者 江绍明 胡仲秋 +2 位作者 王泽东 熊爽 熊岩 《黑龙江科学》 2025年第2期104-107,共4页
PSP钢塑复合压力管是我国近年来发展的一种新型管材,但传统的安装操作较繁琐,对施工工艺要求相对较高。设计了基于电磁感应加热的PSP管焊接控制装置,介绍了感应加热焊接原理,结合PSP管材特性给出系统总体框图及硬件电路,分析其软件控制... PSP钢塑复合压力管是我国近年来发展的一种新型管材,但传统的安装操作较繁琐,对施工工艺要求相对较高。设计了基于电磁感应加热的PSP管焊接控制装置,介绍了感应加热焊接原理,结合PSP管材特性给出系统总体框图及硬件电路,分析其软件控制算法。系统软硬件综合测试结果表明,设计的基于电磁感应加热的PSP管焊接装置焊接效果良好。 展开更多
关键词 PSP管 感应加热 电磁热熔 spwm IGBT
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基于NSI1311的推挽式升压隔离反馈逆变器设计
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作者 周书民 罗贤里 +3 位作者 汪志成 嵇志腾 陈经纬 纪荣焕 《机电工程技术》 2025年第5期128-133,共6页
针对传统推挽式逆变器在高压和高功率隔离反馈的不足,提出了一种基于NSI1311的推挽式逆变器隔离升压设计方案。NSI1311作为高性能隔离放大器,利用其优异的隔离性能和高输入阻抗,显著提高了逆变器的电气隔离效果和反馈精度。基于设计要... 针对传统推挽式逆变器在高压和高功率隔离反馈的不足,提出了一种基于NSI1311的推挽式逆变器隔离升压设计方案。NSI1311作为高性能隔离放大器,利用其优异的隔离性能和高输入阻抗,显著提高了逆变器的电气隔离效果和反馈精度。基于设计要求选出合理的磁芯结构并精确计算了变压器的磁芯参数和线圈匝数,以优化电压升压和能量转换。在全桥逆变设计中,采用单极性SPWM调制技术和LLC型滤波结构,有效降低了开关损耗和输出阻抗,改善了交流输出的波形质量。稳定的DC 316 V和AC 220 V表明,基于NSI1311的设计在反馈调节速度、系统稳定性优于传统光耦隔离反馈方案。此外,该设计还降低了系统成本并减小了变压器体积。研究表明,NSI1311隔离反馈方案为高压高功率逆变器应用的隔离反馈提供了有效的解决方案和技术参考。 展开更多
关键词 推挽式升压 NSI1311 隔离反馈 spwm调制 全桥逆变 LLC型滤波
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新工科背景下RLC电路实验创新设计:融合仿真、实测与工程问题
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作者 王妮娅 李大焱 《产业与科技论坛》 2025年第17期44-47,共4页
针对传统RLC相关实验存在的知识点碎片化、工程思维培养不足的问题,本文设计了一种基于时域频域融合分析的创新实验体系。以同一RLC拓扑电路为载体,通过正弦信号频域特性测试与非正弦自编辑SPWM波时域滤波的双路径探究,构建“理论—仿... 针对传统RLC相关实验存在的知识点碎片化、工程思维培养不足的问题,本文设计了一种基于时域频域融合分析的创新实验体系。以同一RLC拓扑电路为载体,通过正弦信号频域特性测试与非正弦自编辑SPWM波时域滤波的双路径探究,构建“理论—仿真—实践—应用”四维一体的教学框架。从频域和时域的角度出发,实验涵盖谐振特性测量、幅频曲线绘制、SPWM谐波滤波及寄生参数分析四大进阶任务,打破电路理论课程各章节的知识间隔,借助仿真软件与实验室硬件平台,实现理论推导、现象观测与工程应用的深度关联。实践表明,该案例通过虚实结合实验手段,使学生自主掌握滤波器参数优化、信号频谱分析等核心技能,学生可自主探究并自行拓展实验任务且实验方案无需专用设备,相关知识结构脉络清晰,内容融合度高,具有普适推广价值,为新工科背景下电路实验教学改革提供了可复制的范式。 展开更多
关键词 RLC电路 时域频域分析 spwm滤波 虚实结合 实验教学改革
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基于DSP28035的能馈式单相交流电子负载设计
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作者 孙绍华 纪义佳 +3 位作者 李国栋 王中晶 张念上 王硕 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 2025年第2期116-121,共6页
基于DSP28035设计了一种能馈式单相交流电子负载。该单相交流电子负载由负载特性模拟单元和能量回馈单元两部分组成,能够实现负载在阻性、感性和容性间的自由切换、功率因数连续可调以及电能的回馈功能。主电路采用单相AC/DC/AC的两级... 基于DSP28035设计了一种能馈式单相交流电子负载。该单相交流电子负载由负载特性模拟单元和能量回馈单元两部分组成,能够实现负载在阻性、感性和容性间的自由切换、功率因数连续可调以及电能的回馈功能。主电路采用单相AC/DC/AC的两级变换结构,控制策略上采用的是基于单极性SPWM调制的数字PI控制,其中前级负载特性模拟单元采用单电流环控制,后级能量回馈单元采用电压外环和电流内环双闭环控制。基于上述方案设计了小功率的试验样机进行测验,实验结果证实了该方案的简单易行,能够实现负载特性的模拟和电能的回馈功能。 展开更多
关键词 单相交流电子负载 负载特性 能量回馈单元 单极性spwm调制 数字PI控制
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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
17
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
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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
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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:179
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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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