Особенности фильтрации ШИМ последовательности при формировании квазисинусоидального напряжения в мостовом инверторе

Abstract

При формировании выходного напряжения мостового инвертора использован специфический трапецеидальный закон с частичной модуляцией ШИМ последовательности на интервалах воспроизведения фронтов. По этой причине возникает целый ряд особенностей, влияющих на выделение огибающей в процессе фильтрации. Исследованы спектральная и временная модели пульсаций входного тока и выходного напряжения LC-фильтра. Обоснован критерий оптимизации фильтра, учитывающий наличие третьей гармоники и групповую структуру спектра ШИМ последовательности. Путем рациональной комбинации спектральной и временной моделей получены простые инженерные формулы для определения параметров фильтра и коэффициента гармоник выходного напряжения инвертора. Установлено, что массогабаритный показатель фильтра при трапецеидальной модуляции снижен в 1.5 раза по сравнению с синусоидальной. Приведен пример расчета параметров фильтра.

When forming the output voltage of the bridge inverter, a specific trapezoidal law was used with partial modulation of the PWM sequence at the fronts playback intervals. For this reason, there are a number of features that affect the selection of the envelope in the filtering process. The spectral and temporal models of the ripple of the input current and the output voltage of the LC filter are investigated. A filter optimization criterion is justified, taking into account the presence of the third harmonic and the group structure of the PWM spectrum spectrum. By a rational combination of spectral and temporal models, simple engineering formulas were obtained for determining the filter parameters and the harmonic coefficient of the output voltage of the inverter. It has been established that the mass and dimensional indicator of the filter with trapezoidal modulation is reduced by 1.5 times as compared with the sinusoidal one. An example of calculating the filter parameters is given.