采用MATLAB對SPWM進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)

由圖7及圖8可見，在單極性調(diào)制下，死區(qū)時間明顯減小了基波的幅值，降低了直流電壓利用率，在未考慮中斷延遲時間實(shí)際應(yīng)用中，設(shè)計(jì)定時常數(shù)應(yīng)考慮死區(qū)時間的影響。一般應(yīng)予在扣除。

圖7a=0.93,f=5kHz，td=3μs單極性調(diào)制對應(yīng)輸出頻譜

圖8a=0.93,f=kHz，未考慮死區(qū)時間

單極性調(diào)制對應(yīng)輸出頻譜

圖9a=0.95,f=10kHz對應(yīng)的輸出頻譜

中斷延遲時間Td=10μs

圖10a=0.95,f=10kHz對應(yīng)的輸出頻譜

5中斷程序時間的影響及其對策

在單片機(jī)采用本身定時器以實(shí)現(xiàn)SPWM控制時，由于將定時常數(shù)寫入定時器需要在定時中斷服務(wù)程序中完成，從中斷響應(yīng)到定時器進(jìn)行下一次記數(shù)開始有一段時間，我們稱為中斷延遲時間。一般情況下，計(jì)算出中斷延遲時間，然后在定時常數(shù)中予以扣除，就可以消除中斷延遲時間對輸出的影響。但在一些場合，如調(diào)制系數(shù)大于09，正弦波與三角波幅值幾乎相等的那一段，此時的定時常數(shù)非常短，小于中斷延遲時間，無法進(jìn)行扣除，就是說，定時常數(shù)的時間必須大于中斷延遲時間。當(dāng)調(diào)制系數(shù)接近于1或調(diào)制比很高的情況下，中斷延遲時間對輸出有較大影響，表現(xiàn)在輸出的電壓幅值無法進(jìn)一步增大。采用MATLAB仿真的波形如圖9及圖10所示。

可見，由于中斷延遲時間的影響，隨著調(diào)制比的進(jìn)一步增加，基頻并未得到有效的增強(qiáng)，而諧波成分的幅值卻得到增加。

為降低中斷延遲時間的影響，提高直流電壓的利用率，在定時常數(shù)對應(yīng)時間小于中斷延遲時間的區(qū)域，可以采用降低調(diào)制比，但保留調(diào)制系數(shù)不變的方法，實(shí)際上是降低開關(guān)頻率，增加了中斷時間，從而降低中斷延遲時間的影響，使基波的幅值得到提高。

6結(jié)語

SPWM是DC/AC變換中常用的控制方法。采用MATLAB進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，可極大地減少工作量，并可對各種SPWM方法進(jìn)行仿真，由于無寄生電路參數(shù)的影響，這種仿真更能說明各種方法的優(yōu)劣。本文還對SPWM變換實(shí)際工作時死區(qū)時間和中斷延遲時間的影響進(jìn)行了分析，并提出解決方法。