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（ ｈｎ ｉｅｓｔ ｆ ｅｒ ｌｕ ， ｌ ｇ ｆ ｎ ｏｍａｉｎａ ｄ Ｃ ｉａＵｎｖ ｒｉ ｏ ｔ ｅ ｍ Ｃｏｌ ｅｏ ｆ ｒ ｔ ｎ ｙ Ｐ ｏ ｅ Ｉ ｏ Ｃｏ ｔｏ ｇｎ ｅｉｇＤｏ ｇ ｉｇ Ｓ ａ ｄ ｎ ５ ０ ） ｎｒ ｌ Ｅｎ ｉｅ ｒ ， ｎ ｙｎ ， ｈ ｎ ｏ ｇ２ ６ ｎ ７ １
技 术 与 应 用
含 三 次谐波 注入 的 Ｓ Ｗ Ｍ 在 Ｐ ｄＰ Ｃ ０ ｓ Ｉ ３ Ｆ单 片机 上 的实现
于 洋 张 加 胜
（ 中国石 油大 学 （ 东 ）信 息 与控制工 程 学院 ， 山东 东 营 ２ ７ ６ ） 华 ５ ０ １ 摘要 对于 三相 电压 源 型逆 变器 ，采 用 普通规 则采样 Ｐ ＷＭ 控 制方 法，其输 出基 波线 电压 的
ｖ ｌ ｇ ；ｔｅｔｉ ａｍｏ ｉ ｉ ｅｔ ｎ Ｐ Ｍ Ｓｉ ｌ ｎｅ ｙ ｕ ｅｏ ｅｄＰ Ｃ ０ Ｃ ｎ ｈ ｏ ａｅ ｈ ｈｒ ｈ ｒ ｎｃ ｎ ｃ ｏ Ｗ ｔ ｄ ｊ ｉ ｉ ｍｐｅ ｔｄ ｂ ｓ ｆｔ ｓＩ ３ Ｆ Ｍ Ｕ ａ ｄｔｅ ｍｅ ｈ
脉 宽调 制 （ ＷＭ ）技 术被 广泛地 用 于 ＡＣ ＤＣ Ｐ ． 、
母 线 电压 利用 率 的 目的 。
本 文针对三 相 Ｖ Ｉ 以 ｄＰ Ｃ ０ Ｓ， ｓ Ｉ ３ Ｆ单片机 为控制
ＤＣ ＤＣ 以及 ＤＣ ＡＣ变 换器 的开环 或 闭环控 制 中， — ．
利 用 正弦 脉 宽调制 （ Ｐ Ｓ ＷＭ ）控 制方 法可 使三 相 电 压 源 型逆 变 器 （ Ｉ ＶＳ ）输 出幅 值 、频 率和 相 位 均可
可 以提 高 线性控 制 区 的最 大 调制 比 ，达 到提 高直流 ｜ 球Ｉ ｏ年 ９ 童 １ １ ｌ ４ 技 ９
技 术 与 应 用
Ａｂｓｒ ｃ Ｆｏ ａ ｈ ｅ ｐ ｓ ｖ ｔ ｇ ． ｏ ｒ ｅ ｎ ｅ ｒ ｔ ｅ ｔａ ｔ ｒ ｔ ｒ ｅ ｈａ ｅ ｏｌａ ｅ ｓ ｕ ｃ ｉ ｖ ｎｅ ． ｈ ｍａ ｍｕｍ ｌ ．ｏ １ ｆ ｎ ｍｅ ｔ １ ｘｉ ｉ ｔ ．ｉ ｎｅ ｎｅ ｕ ｄａ ｎ ａ ｖｏｔ ｇｅ ａ ｌｔ ｄ ｓ ｏ ｙ ａ ｏ ｔ８ ６％ ｏ ｈ ｌａ ｍｐ ｉｕ ｅ ｉ ｎｌ ｂ ｕ ６． ｆ ｔ ｅ ＤＣ ｉ ｋ ｖ ｔ ｇｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｏ ｍａ ｅ ｕ ａ ａ ｌｎ ｌｎ ｏｌａ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｎ ｒ ｌｒ ｇ ｌ ｒｓ ｍｐ ｉ ｇ
关键 词 ：脉 宽调制 ； 三次谐 波注入 ；单 片机 ＴｈｅＩ ｐｌｍ ｅ ｔ ｔｏ ｆＳ ｍ ｅ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ＰＷ Ｍ ｔ ｉｄ ｗｉｈ Ｔｈ ｒ
Ｈａｍｏ ｉ ＩｊｃｉｎＢ ｓｄｏ ｅ ｓ Ｉ ３ ＦＭＣ ｒ ｎｃ ｎｅｔ ａｅ ｎｔ Ｐ Ｃ ０ Ｕ ｏ ｈｄ
ＰＷ Ｍ ｃ ｅ ｅ ｙ ａ ｄ ｎ ｒ ｃｉ ｎ ｏｆｔ ｒ ａ ｍ ｏ ｃ ｃ ｍ ｐｏ ｅ ｔ ｈ ａ ｉ ｕ ｏ ｕ ａ ｉ ｎ ｉ ｅ ａ ｓ ｈ ｍ ；ｂ ｄ ｉ ｇ ａ ｆａ ｔｏ ｄ ｈ ｒ ｎｉ ｏ ｈｉ ｎ ｎ ，ｔ ｅ ｍ ｘ ｍ ｍ ｍ ｄ ｌｔｏ ｎｄ ｘ ｃ ｎ
１ 三 次 谐 波 注 入 Ｐ Ｍ Ｗ
质 上是 一个 线性采 样过 程 ， 学公 式推 导 比较 简单 ， 数
可 以很 方便地 通 过单片 机或 ＤＳ 利 用软件 方法 来实 Ｐ
现。 当用 规 则采样 法实现 Ｓ ＷＭ 时 ， Ｐ 在线 性控 制 区，
其 调制 比的范 围是 ０ ｌ ～ ，且 当调制 比为 １ ，直流 时 母 线 电压利 用率 仅为 ８ ．％；通过 三 次谐波 注入 ， ６６
最大 幅值仅 为直流 母 线 电压 的 ８．％；增加 一定 比例 三次谐 波成 分 ，可将最 大调 制 比增加 到 １１ ６６ ． ５ 并且 不会产 生过调 制 ，提 高 了直流母 线 电压 利用 率；利用 ｄＰＣ ０ 单 片机 实现 了三次谐 波注入 ｓＩ ３Ｆ
Ｐ ＷＭ，并给 出 了实验 结果 ，验 证 了所 用方 法 的正确性 。
ｅ ｐ ｒｍ ｅ ｔ ｌｒ ｓ ｌｓａ ｅｇｉ ｅ ｗｈｉｈ ｉ ｐ ｏ ｈ ｏ ｒ ｃｎｅ ｓｏｆｔ ｅ ｈ ｄ． ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｒ ｖ ｎ． ｃ ｍ ｒ ｖｅｔ ｅｃ ｒｅ ｔ ｓ ｍ ｔ ｏ ｈｅ
Ｋｅ ｒ ｓ Ｐ Ｍ ： ｔ ｉ ａｍｏ ｉ ｉｃｉｎ Ｍ ＣＵ ｙｗｏ ｄ ： Ｗ ｈ ｒ ｈ ｒ ｎ ｃｉ ｅ ｔｏ ： ｄ ｎ
控 的 正 弦 电压 。
芯 片 ，利用 规则 采样 法 ，实现 三 次谐波 注入 Ｐ ＷＭ
（ Ｈ ．ＷＭ ） Ｔ Ｉ Ｐ ，并给 出了相 关实 验 结果 ，验证 了所
用方 法 的正确性 。
有 三种基 本 的 Ｐ ＷＭ 方法 ， 即 自然采 样 Ｐ ＷＭ、 规 则采 样 Ｐ ＷＭ 以及 直接 Ｐ ＷＭ 。 同 的 Ｐ 不 ＷＭ 方法 有 各 自的特 性及 优缺 点 ，包括 实现 的难 易程 度 、谐 波含量 、最 大调 制 比等 。其 中 ，规则采 样 Ｐ ＷＭ 实