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用DSP芯片TMS320F2812来实现特定脉宽调制波的方法
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2017-10-31
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摘要：特定谐波消除是一种以消除某些特定谐波为目的的优化脉宽调制方法。与其它脉宽调制技术相比，具有消谐性好，输出波形质量高，电力电子器件开关频率低，开关损耗小，电压利用率高等特点。本文主要讨论利用DSP 芯片TMS320F2812 来实现特定脉宽调制波的方法并给出实现了的波形。
1 引言
在电力电子技术飞速发展的今天， 逆变器中采用各种PWM 控制策略的谐波抑制技术不断涌现，真可谓百花齐放。但归纳起来，可以分为三大类：正弦PWM、随机PWM及特定消谐PWM。特定消谐PWM技术（SHE:Selected HarmONic Elimination）是直接利用输出电压的数学模型来求解开关角，从而达到消除指定次谐波的目的。与其他PWM 技术相比，特定消谐PWM 技术具有输出波形质量好、功率开关管的开关频率低、开关损耗小、电压利用率高以及可实现特定优化目标等独特的优点。对特定消谐PWM 技术进行更深入的研究使其得到工程实现与推广应用，从而使大量采用PWM 逆变器的电力电子装置本身不产生谐波，即使用电设备获得高质量的正弦波。这对于提高电力电子装置本身的性能，减小乃至消除用电设备因谐波而造成的一切不良后果， 延长用电设备的寿命， 具有极其重要的意义。
2 特定消谐脉宽调制技术
图1 特定谐波消除脉宽调制波
在特定消谐技术中， 首先是根据人为设计的逆变器输出波形的特点及拟消除谐波的次数和个数来建立输出波形的数学模型，然后由数学模型求解开关角以得到所希望的输出波形，从而达到使逆变器的输出波形中不含拟消除次数及个数谐波的目的。
为了说明特定谐波消除的原理， 这里以最常见、应用最广泛的单相电压型逆变器为研究对象，建立特定消谐技术的数学模型。
图1 所示的输出电压波形的付立叶级数可以表示为：
实际应用中， 我们构造的单相输出电压波形f （wt） 既是奇函数，又是奇谐函数，即f （wt） 在［0，p ］区间以p / 2 点为轴对称，在［0， 2p ］区间以p 点为点对称，
1 引言
在电力电子技术飞速发展的今天， 逆变器中采用各种PWM 控制策略的谐波抑制技术不断涌现，真可谓百花齐放。但归纳起来，可以分为三大类：正弦PWM、随机PWM及特定消谐PWM。特定消谐PWM技术（SHE:Selected HarmONic Elimination）是直接利用输出电压的数学模型来求解开关角，从而达到消除指定次谐波的目的。与其他PWM 技术相比，特定消谐PWM 技术具有输出波形质量好、功率开关管的开关频率低、开关损耗小、电压利用率高以及可实现特定优化目标等独特的优点。对特定消谐PWM 技术进行更深入的研究使其得到工程实现与推广应用，从而使大量采用PWM 逆变器的电力电子装置本身不产生谐波，即使用电设备获得高质量的正弦波。这对于提高电力电子装置本身的性能，减小乃至消除用电设备因谐波而造成的一切不良后果， 延长用电设备的寿命， 具有极其重要的意义。
2 特定消谐脉宽调制技术
图1 特定谐波消除脉宽调制波
在特定消谐技术中， 首先是根据人为设计的逆变器输出波形的特点及拟消除谐波的次数和个数来建立输出波形的数学模型，然后由数学模型求解开关角以得到所希望的输出波形，从而达到使逆变器的输出波形中不含拟消除次数及个数谐波的目的。
为了说明特定谐波消除的原理， 这里以最常见、应用最广泛的单相电压型逆变器为研究对象，建立特定消谐技术的数学模型。
图1 所示的输出电压波形的付立叶级数可以表示为：
实际应用中， 我们构造的单相输出电压波形f （wt） 既是奇函数，又是奇谐函数，即f （wt） 在［0，p ］区间以p / 2 点为轴对称，在［0， 2p ］区间以p 点为点对称，
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