SVPWM逆变调制算法浅析

发表时间：2019-05-19T14:55:56.300Z 来源：《防护工程》2019年第1期作者：张蕊黄娟周文品王亮熊强

[导读] 仿真结果表明，所建立的仿真模型正确，所输出波形规律、整齐，说明了SVPWM调制算法原理简单，运算高效。

成都地铁运营有限公司四川成都 610000

摘要 SVPWM作为近年来发展得比较新颖的调制方法，由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成特定开关模式，产生脉宽调制波，能使输出的电流波形尽可能接近于理想的正弦波形。本文主要对再生制动系统中所使用的SVPWM逆变调制算法进行简单探讨。

关键词逆变 SVPWM 矢量

1前言

SVPWM作为一种应用较多的调制方法，与SPWM比较，SVPWM直流电压利用率提高了15.4%。因为直流电压利用率的改善，在同样的直流电压下，可改善三相电压型变流器网侧电压构造，从而在一定程度上减小网侧电流，减小网侧与功率管导通时耗损，提高电压型变流器的运行效率。同样的波形质量前提下，SVPWM的开关频率更低，且平均大概减少 30%，从而有效地减小了功率管的开关耗损。

2电压源型两电平双IGBT并联拓扑

电压源型逆变器直流侧是用电容平波，具有结构简单、谐波含量少、直流电压比较稳定等优点。

电压源型逆变器直流侧所接电容的损耗较电流源逆变器直流侧所接电抗器损耗小；直流侧的大电容可以提供对功率半导体的过压保护，使其免受输出侧瞬态过压的冲击；当采用PWM方式时，电压源型逆变器的控制更加灵活，响应速度更快

而且，电压源型逆变器通用性强，适用于各种不同要求的负载，设计、生产技术也比较成熟。

电流源型逆变器直流环节用大电感平波，因而直流电流比较稳定。

电流源型逆变器的主要特点有，可以很好地限制输出短路电流，在故障状态下，故障电流的上升率可被直流侧的电感所限制，但电流源型逆变器所接电抗器比起电压源型逆变器直流侧所接电容的损耗大很多；此外，电压谐波及直流侧的电抗器易造成开关器件的过压。因此，电流源型逆变器只是在一些特殊的“逆变器”中采用，如有源滤波、有源补偿。

3 SVPWM调制算法

电压空间矢量法（Space Vector Pulse Width Modulation，简称SVPWM）又叫磁通正弦PWM法。是将三相电压型逆变器每种可能的开关状态（即000、001、010、011、100、101、110、111，其中0表示下桥臂导通，1表示上桥臂导通）用α、β两相坐标系下的一个点或者从原点出发的一个矢量来表示。

若U2>0，则B=1，否则B=0；

若U3>0，则C=1，否则C=0。

按以上定义可以得出，A、B、C可以构成8种排列，但是从判断扇区的式子可以得出A、B、C不会同时是0或1，所以实际构成6种排

svpwm过调制算法研究与实现 [MELP声码器的算法研究及实现]

[摘要]为了满足数字通信及其它商业应用的需求,语音压缩编码技术得到了迅速发展。特别是低码率语音编码的研究具有十分重要的现实意义。在现有的语音编码研究中,混合激励线性预测编码(MELP)是一种比较好的方法。对MELP编解码算法的原理进行简要分析,讨论如何在MATLAB上实现该算法,并研究其关键技术,最后对测试结果进行分析和比较。 [关键词]MELP语音编码混合激励线谱频率中图分类号:TJ8文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210021-02 一、引言随着通信技术以及互联网语音实时传输技术的迅速发展,对语音的传输速率和存储容量都提出了很高的要求,解决这些问题的主要途径之一就是语音编码。因此,语音编码的研究,特别是低码率语音编码的研究具有十分重要的现实意义。在现有的语音编码研究中,混合激励线性预测编码(MELP)是一种比较好的方法,它结合了二元激励、码激励和多带激励的优点,将短时语音段划分为若干子带,在每个子带中分别进行清浊音判断;在合成端,采用周期性脉冲序列和随机噪声的混合序列去激励语音合成滤波器,能在较低的码率下得到较好的再生语音。4kb/s混合激励线性预测语音编码(MELP)的编码方法已经被确立为美国新的联邦语音编码标准。二、MELP编解码算法 MELP算法声码器作为美军声码器技术的重要类型,在各国及各领域有广泛的应用。整个算法分为三个部分:语音参数提取、参数量化、解码。 (一)语音特征参数提取模拟输入语音首先经过低通滤波器,然后转化成数字语音。采样率为8KHz,按180个样点(25ms)为一帧提取语音参数。MELP编码技术将语音分为清音、浊音和抖动浊音三种状态。一帧语音信号经过一个4阶切比雪夫高通滤波器,滤除50Hz的工频干扰,经过滤波之后的语音信号称为输入语音信号。这一帧语音信号再做以下处理: 基音分析:首先经过1KHz的巴特沃思低通滤波器,用归一化互相关法进行基音粗估,得到整数基音值T,然后进行分数基音分析,采用内插方法,求得分数基音估计的小数部分,此时分数基音值P为整数基音T与分数基音小数部分之和。采用6阶巴特沃思带通滤波器将一帧语音信号分为五个带,分别是[0,500Hz],[500,1000Hz],[1000,2000Hz],[2000,3000Hz],[3000,4000Hz]五个频带,利用[0,500Hz]子带信号与残差信号在分数基音值P前后5个样点进行精细基音搜索,从而得到精确基音值。带通分析:在五个频带中分别计算语音强度Vi。最低频带确定非周期标志位,如果最低频带语音强度低于门限值,则非周期标志设为1,否则即为0。其余频带的语音强度由该频带与其时域包络围绕分数基音值P进行精细搜索时的归一化互相关值来决定。

振幅调制器的设计MC

通信电子课程设计实验报告课程名称振幅调制器的设计专业通信工程班级学号姓名指导教师 2015年7月12日

目录一、项目概述 1.1引言-------------------------------------------------------3 1.1 项目简介---------------------------------------------------3 1.2 任务及要求-------------------------------------------------4 二、项目实施过程 2.1 MC1496部结构及原理---------------------------------------4 2.2原理设计容------------------------------------------------6 2.2.1普通调幅电路设计---------------------------------------6 2.2.2抑制载波的双边带调幅 ----------------------------------7 2.2.3普通调幅与载波被抑制双边带调幅波的区别-----------------8 2.3元件参数设计-------------------------------------------------8 三、结果分析 3.1调幅电路工作过程--------------------------------------------10 3.2调幅电路实验结果--------------------------------------------12 3.2.1 AM普通调幅调制波形输出-------------------------------12 3.2.2 DSB载波被抑制双边带调幅波形输出----------------------13 3.2.3 信号源的输出------------------------------------------13 四、项目总结-------------------------------------------------------14 五、相关介绍-------------------------------------------------------15 六、参考文献-------------------------------------------------------16 七、附录-----------------------------------------------------------16

AM与DSB振幅调制器的设计

1.设计要求 AM和DSB振幅调制器的设计设计要求：用模拟乘法器设计一个振幅调制器，使其能实现AM和DSB信号调制。主要指标： 1. 载波频率：465KHz 正弦波 2. 调制信号：1KHz 正弦波 3.输出信号幅度：≥3V（峰-峰值）无明显失真 2.原理分析 2.1振幅调制产生原理所谓调制，就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上，再由天线发射出去。这里高频振荡波就是携带信号的运载工具，也叫载波。振幅调制，就是由调制信号去控制高频载波的振幅，直至随调制信号做线性变化。在线性调制系列中，最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅，简称为调幅（AM）。为了提高传输的效率，还有载波受到抑制的双边带调幅波（DSB）和单边带调幅波（SSB）。在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移；在时域中，已调波包络与调制信号波形呈线性关系。 2.2标准调幅波（AM）产生原理调制信号是只来来自信源的消息信号（基带信号），这些信号可以是模拟的，亦可以是数字的。为首调制的高频振荡信号可称为载波，它可以是正弦波，亦可以是非正弦波(如周期性脉冲序列)。载波由高频信号源直接产生即可，然后经过高频功率放大器进行放大，作为调幅波的载波，调制信号由低频信号源直接产生，二者经过乘法器后即可产生双边带的调幅波.工作原理如框图所示。基带调制信号乘法器加法器标准调制波

设载波信号的表达式为：调制信号的表达式为：则调幅信号的表达式为：式中，m ——调幅系数，m= 标准调幅波示意图如下：由图可见，调幅波中载波分量占有很大比重，因此信息传输效率较低，称这种调制为有载波调制。为提高信息传输效率，广泛采用抑制载波的双边带或单边带振幅调制。高频载波 t Ucm t uc ω cos )(=t m U t u ΩΩ=Ωcos )(t t m ucm t uo ωcos )cos 1() (Ω+=t t Ucmma t t Ucmma t Ucm )cos(cos 2 1 )cos(cos 2 1 cos Ω-+Ω++=ωωωωωUcm Um

通信原理课程设计-2FSK调制

湘南学院课程设计课程名称通信原理系别：计算机科学系专业班级：通信一班学号： 06 02 36 26 29 姓名：肖雅青、许芬、蒋小松、杨潜、杨志题目：基于Matlab的2FSK调制及仿真完成日期： 2010年 12月 31日指导老师：王鲁达 2010年 12月31 日

目录 1、设计题目 (3) 2、设计原理 (3) 3、实现方法 (4) 4、设计结果及分析 (7) 5、参考文献 (10)

Ⅰ.设计题目基于Matlab 的2FSK 调制及仿真 Ⅱ.设计原理数字频率调制又称频移键控，记作FSK ；二进制频移键控记作2FSK 。 2FSK 数字调制原理： 1、2FSK 信号的产生： 2FSK 是利用数字基带信号控制在波的频率来传送信息。例如，1码用频率f1来传输，0码用频率f2来传输，而其振幅和初始相位不变。故其表示式为 {) cos()cos(211 2 2 )(θωθω?++=t A t A FSK t 时发送时发送"1""0" 式中，假设码元的初始相位分别为1θ和2θ；112f π=ω和222f π=ω为两个不同的码元的角频率；幅度为A 为一常数，表示码元的包络为矩形脉冲。 2FSK 信号的产生方法有两种：（1）模拟法，即用数字基带信号作为调制信号进行调频。如图1-1（a ）所示。（2）键控法，用数字基带信号)(t g 及其反)(t g 相分别控制两个开关门电路，以此对两个载波发生器进行选通。如图1-1（b ）所示。这两种方法产生的2FSK 信号的波形基本相同，只有一点差异，即由调频器产生的2FSK 信号在相邻码元之间的相位是连续的，而键控法产生的2FSK 信号，则分别有两个独立的频率源产生两个不同频率的信号，故相邻码元的相位不一定是连续的。 (a) (b) 图1-1 2FSK 信号产生原理图由键控法产生原理可知，一位相位离散的2FSK 信号可看成不同频率交替发送的两个2ASK 信号之和，即

单相逆变器SPWM调制技术的仿真

课程设计(论文)任务书电气学院学院11电力牵引专业（3）班一、课程设计(论文)题目单相逆变器SPWM调制技术的仿真二、课程设计(论文)工作自 2014年6月16日起至2014年 6月20 日止。三、课程设计(论文) 地点: 电气学院机房四、课程设计(论文)内容要求： 1．本课程设计的目的（1）熟练掌握MATLAB语言的基本知识和技能；（2）熟悉matlab下的simulink和simpowersystems工具箱；（3）熟悉构建单相桥式逆变器SPWM单极性和双极性调制的仿真模型；（4）培养分析、解决问题的能力；提高学生的科技论文写作能力。 2．课程设计的任务及要求 1）基本要求：（1）要求对主电路和脉冲电路进行封装，并对调制度和载波比参数进行封装；（2）仿真参数为：E=100-300V; Ma= N=9-21; h=，其他参数自定；

（3）给出调制波原理图、相电压、相电流、线电压、不同器件所承受的电压波形以及频谱图，要求采用subplot作图；（4）选取不同参数进行仿真，比较仿真结果有何变化，给出自己的结论。（5）利用matlab下的simulink和simpowersystems工具箱构建单相桥式逆变器spwm 单极性和双极性调制的仿真模型。 2）创新要求：封装使仿真模型更加美观、合理 3）课程设计论文编写要求（1）要按照课程设计模板的规格书写课程设计论文（2）论文包括目录、正文、心得体会、参考文献等（3）课程设计论文用B5纸统一打印，装订按学校的统一要求完成 4）答辩与评分标准：（1）完成原理分析：20分；

（2）完成设计过程：40分；（3）完成调试：20分；（4）回答问题：20分； 5）参考文献： [1] 刘凤君. 现代逆变技术及应用[M]. 北京: 科学出版社, 2006. [2] 伍家驹, 王文婷, 李学勇, 等. 单相SPWM逆变桥输出电压的谐波分析[J]. 电力自动化设备, 2008, 28(4): 45-49, 52. [3]王兆安，刘进军，电力电子技术，机械工业出版社， [4]汤才刚，朱红涛，李莉，陈国桥，基于PWM的逆变电路分析，《现代电子技术》2008年第1期总第264期。 [5]刘卫国.MATLAB程序设计与应用（第二版）.北京：高等教育出版社，2008. 6）课程设计进度安排内容天数地点构思及收集资料 2 图书馆编程设计与调试 2 实验室

一种新颖的SVPWM过调制方法(翻译)

一种新颖的SVPWM逆变器过调制技术原文：A novel overmodulation technique for space-vector pwm inverters 有问题请联系：翻译作者：buffalo3813@https://www.360docs.net/doc/a014985603.html, DFIG实验室摘要：本文提出了一种新的空间矢量脉宽调制（PWM ）逆变器过调制技术。根据调制指数（MI），过调制范围被分成两种模式。在模式I ，参考角度是从对应MI的参考电压的傅立叶级数展开式中取得的。在模式二中，保持角度也从相同的方式取得。从图形上容易理解，该策略产生输出电压与MI是线性关系的，最大电压为6拍阶梯波的基波电压。角度与MI 的关系可查表或实时计算来分段线性化。此外，分析了输出电压的谐波成分和总谐波失真系数THD。该方法被应用到感应电动机的V / f控制，实验证明了从线性控制范围到到6拍阶梯波模式的平稳过渡运行。关键词：傅里叶级数，变频器利用率，过调制，空间矢量PWM。

1 介绍三相电压型脉宽调制（PWM）逆变器已被广泛地用于DC / AC功率变换，因为它可以产生一个可变电压，及变频电源。然而，它们需要一个死区时间来避免桥臂短路，缓冲电路来抑制开关尖峰。除了在这些辅助方面，PWM 逆变器还有一个重要的问题，它不能产生与6拍阶梯波一样大的电压。也就是说，直流母线电压不能被利用到最大。为了提高正弦波PWM逆变器的电压利用率，提出了另外一个方法，在参考电压中加入3次谐波，通过这种方法基波分量可以提高15.5％[1]。被广泛使用的空间矢量PWM逆变器，电压利用率可提高到0.906，并可调制到6拍阶梯波[2]。另一方面，文献【3】分析了不同的不连续的PWM策略，其中a相位的调制波形一个基本周期中有一段至少60度，最多120，其逆变器桥臂开关没有发生动作，被钳位在正/或负直流母线电压。最近，有人表明，可以通过适当地加入了零序电压到调制波形得到不连续的PWM方案和空间矢量PWM[4]。通过注入零序电压，调制指数可以提高到0.906。另一方面，提出了一些离线PWM方法来优化性能指标。使用这些策略，不仅任一特定的谐波分量可以被消除[5]和总谐波可以被最小化[6]，而且还可以得到逆变器的最大利用率。然而，由于它们的瞬态响应是缓慢的，所以它们很难被应用于高性能的电动机驱动器。增加逆变器的利用率没有引起极大的兴趣，直到最近文献【7】--【11】一些过调制方法被提出。Kerkman使用描述函数模拟变换器增益作为调制指数（MI）函数，加入到希望取得的基波电压的补偿调制系数从实际操作中近似取得。然而，近似逆变器模型给出了逆变器的非线性增益。在文献[8]和[9]，这种非线性特性通过一个简单的查找表抵消掉了。其结果是一个由PWM到6拍阶梯波操作的线性输入输出电压的传递函数。文献【10】霍尔茨提出了在过调制范围的PWM逆变器连续控制。在这个方案中，根据调制系数有两种过调制模式。在模式I，但是，基本电压不能产生为恰好等于基准电压，因为六边形每个角附近的电压增量对基波电压贡献不同于六边

倍频单极性SPWM调制法逆变器设计

目录 1 设计要求 (1) 2 逆变器控制方式选择 (1) 3 方案设计 (2) 3.1系统总体框图 (2) 3.2主电路的设计 (3) 3.3 DSP的选取 (4) 3.4驱动电路的设计 (5) 3.5采样电路 (6) 3.6保护电路 (6) 4 元件参数计算 (7) 4.1输出滤波电感L f、滤波电容C f的选取 (7) 4.2变压器的设计8 4.3功率开关的选择 (8) 5 仿真结果 (9) 5.1驱动波形 (9) 5.2功率开关器件两端的电压波形 (10) 5.3逆变器输出波形 (10) 6 结论 (11) 参考文献 (12)

1 设计要求主要内容：利用倍频单极性SPWM 调制法究逆变器的调制方式，分析系统的稳定性和外特性，给出系统的硬件结构框图，设计系统各个部分的硬件电路，完成数字控制SPWM 逆变器的原理试验和仿真。基本要求：输入电压：40～60VDC ；输出额定容量：1kVA ；输出电压：220V ±3%；输出电压频率：50Hz 载波频率：25kHz ；THD ：≤3%。 2 逆变器控制方式选择传统逆变器的控制电路都是采用模拟电路和小规模数字集成电路实现的。随着信息技术的发展，数字控制技术在逆变电源控制领域已得到越来越广泛的应用。综合考虑系统性价比以及数字控制方式存在的问题，目前，部分数字化（CPU ）产生基准正弦，宽频带的电压调节器仍由模拟电路实现）不失为中小功率逆变器控制电路的优选方案。本文分别对两种模拟/数字混合控制方案进行了比较研究，分析了它们的设计与实现，给出了相关实验结果。本章研究的混合控制方式，也是基于数字控制器的。利用DSP 取代纯模拟控制中的一些实现环节，如基准正弦发生器、输出过载保护、输出过压/欠压保护等，对于减小控制电路复杂程度、提高系统控制特性是有好处的。同时，混合控制方式也考虑了数字控制可能产生的一些问题，尽可能保留模拟控制的优点，仍采用模拟电路实现电压调节器，与全数字控制系统相比，提高了系统带宽频率和动态响应速度。可见，这种模拟/数字混合控制逆变器具有较高的性价比，在一些应用场合具有较大的优势。根据PWM 控制信号的产生方式，常用的混合控制实现方案有两类：模拟/数字混合控制方案Ⅰ、模拟/数字混合控制方案Ⅱ。方案Ⅰ的实现框图如图1。图1 混合控制方案Ⅰ的实现框图

SVPWM,PWM调制技术

第四章 PWM 调制技术 4.1 PWM 控制技术分类 PWM 控制技术：即利用功率器件不断的关断和开通把直流电压转变成某一形状的电压脉冲序列，以实现变压、变频并能有效地控制和消除谐波的一门技术。由于我们使用的电机反电动势为正弦波，因此我们不再考虑120度直流方波控制，而考虑正弦波控制技术，目前光正弦控制技术就有，电压型正弦，电流型正弦，磁通型正弦。这三种的控制技术的比较依次有控制效率优->转矩脉动小->消除噪声。性能指标： 1、电流谐波：影响电机的铜损； ()2 2 2 1 1/1 I Lcu n n h I THD P n U U I I THD ∝= =∑∞ = (4-l) 2、最大调制率：调制信号峰值U1m 与三角载波信号峰值之比，体现直流母线电压的利用率； tm m U U m 1= 1~0:m (4-2) 3、谐波转矩：由谐波电流引起； N AV T T T T -= ?max (4-3) 4、开关频率和开关损耗；开关频率增加—>谐波电流减小—>系统性能改善—>开关损耗增大，干扰增加。 4.2 PWM 波形调制原理

关于120度直流方波调制原理，可参考文献[2] 第238页的矩形波控制部分，还可以参考文献[7]-[10] ，理解它们对加深理解正弦波控制会更容易些，因本论文重点在正弦波控制，因此这里不作累述，只针对其它类型更先进的调制方式进行介绍。所谓100%调制指的是PWM 可以达到100%的调制，也就是全周期导通，而50%调制指的是半周期导通。如以正弦电压调制为例，在波峰时全导通就是100%调制率，在波峰时半周期导通就是50%调制率。为直观的理解参考图4.1PWM 波形调制原理。图4.1 PWM 波形调制原理关于调制率因为涉及到最大电压的利用率问题，所以这里给出两个不同调制率下对比波形，三角波为载波，三角波下面的波形为PWM 调制波。 4.3 电压正弦PWM 调制技术正弦波形的数学函数为： )sin()(t m t F ω= (4-4) 相电压和线电压均为正弦波PWM ，参考图4.2；最大输出线电压小于最大输入线电压max out V ； in out V V 2 3 max .= (4-5)

课程设计振幅调制解调器的设计

AM振幅调制解调器的设计与仿真目录 1.课程设计的目的 (2)

2.课程设计的内容 (2) 3.课程设计的原理 (2) 4.课程设计的步骤或计算 (4) 5.课程设计的结果与结论 (8) 6.参考文献 (9) 一．课程设计的目的目的：通过课程设计，使学生加强对高频电子技术电路的理解，学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节。进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与制作，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。

二. 课程设计的内容 1、 AM振幅调制解调器的设计（1）AM振幅调制解调器的设计设计要求：用模拟乘法器MC1496设计一振幅调制器，使其能实现AM信号调制主要指标：载波频率：15MHz 正弦波调制信号：1KHz 正弦波输出信号幅度：大于等于5V（峰峰值）无明显失真（2）AM信号同步检波器设计要求：用模拟乘法器MC1496设计一AM信号同步检波器主要指标：输入AM信号：载波频率15MHz 正弦波，调制信号：1KHz 正弦波，幅度大于1V，调制度为60%。输出信号：无明显失真，幅度大于5V。三. 课程设计原理

1. MC1496模拟乘法器 MC1496是双平衡四象限模拟乘法器。其内部电路和引脚如下图(a)(b)所示。其中VT1,VT2与VT3,VT4组成双差分放大器，VT5,VT6组成的单差分放大器用以激励VT1～VT4。VT7、VT8及其偏置电路组成差分放大器、的恒流源。引脚8与10接输入电压UX，1与4接另一输入电压Uy，输出电压U0从引脚6与12输出。引脚2与3 外接电阻RE，对差分放大器VT5、VT6 产生串联电流负反馈，以扩展输入电压Uy的线性动态范围。引脚14为负电源端（双电源供电时）或接地端（单电源供电使），引脚5外接电阻R5。用来调节偏置电流I5及镜像电流I0的值。 MC1496的内部电路图及引脚电路 2. 振幅调制振幅调制是使载波信号的峰值正比于调制信号的瞬时值的变换过程。通常载

光调制器原理及设计doc资料

光调制器原理及设计

光调制器原理及设计姓名：张歆怡学号：20111101209 班级：物理1102

一、光调制器的原理光调制器是高速、短距离光通信的关键器件，也是最重要的集成光学器件之一。光调制器按照其调制原理来讲，可分为电光、热光、声光、全光等，它们所依据的基本理论是各种不同形式的电光效应、声光效应、磁光效应、Franz-Keldysh效应、量子阱Stark效应、载流子色散效应等。其中电光调制器是通过电压或电场的变化最终调控输出光的折射率、吸收率、振幅或相位的器件，它在损耗、功耗、速度、集成性等方面都优于其他类型的调制器，也是目前应用最为广泛的调制器。在整体光通信的光发射、传输、接收过程中,光调制器被用于控制光的强度,其作用是非常重要的。光调制的目的是对所需的信号或被传输的信息进行包括“去背景信号、去噪声、抗干扰”在内的形式变换，从而使之便于处理、传输和检测。根据将信息加载到光波上的位置，可将调制类型分为两大类：一类是用电信号去调制光源的驱动电源；另一类是直接对广播进行调制。前者主要用于光通讯，后者主要用于光传感。简称为：内调制和外调制。根据调制方式，调制类型又有：1强度调制；2相位调制；3偏振调制；4频率和波长调制。 1.1强度调制光强度调制是以光的强度作为调制对象，利用外界因素使待测的直流或缓慢变化的光信号转换成以某一较快频率变化的光信

号，这样，就可采用交流选频放大器放大，然后把待测的量连续测量出来。 1.2相位调制利用外界因素改变光波的相位，通过检测相位变化来测量物理量的原理称为光相位调制。光波的相位由光传播的物理长度、传播介质的折射率及其分布等参数决定，也就是说改变上述参量即可产生光波相位的变化，实现相位调制。由于光探测器一般都不能感知光波相位的变化，必须采用光的干涉技术将相位变化转变为光强变化，才能实现对外界物理量的检测，因此，光相位调制应包括两部分：一是产生光波相位变化的物理机理；二是光的干涉。 1.3偏振调制利用偏振光振动面旋转，实现光调制最简单的方法是用两块偏振器相对转动，按马吕斯定理，输出光强为 I=I0cos2α 其中：I0表示两偏振器主平面一致时所通过的光强；α表示两偏振器主平面间的夹角。 1.4频率和波长调制利用外界因素改变光的频率或光的波长，通过检测光的频率或光的波长的变化来测量外界的物理量的原理，称为光的频率和波长调制。

SVPWM详解

一直以来对SVPWM 原理和实现方法困惑颇多，无奈现有资料或是模糊不清，或是错误百出。经查阅众多书籍论文，长期积累总结，去伪存真，总算对其略窥门径。未敢私藏，故公之于众。其中难免有误，请大家指正，谢谢！ 1 空间电压矢量调制 SVPWM 技术 SVPWM 是近年发展的一种比较新颖的控制方法，是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波，能够使输出电流波形尽可能接近于理想的正弦波形。空间电压矢量PWM 与传统的正弦PWM 不同，它是从三相输出电压的整体效果出发，着眼于如何使电机获得理想圆形磁链轨迹。 SVPWM 技术与SPWM 相比较，绕组电流波形的谐波成分小，使得电机转矩脉动降低，旋转磁场更逼近圆形，而且使直流母线电压的利用率有了很大提高，且更易于实现数字化。下面将对该算法进行详细分析阐述。 1.1 SVPWM 基本原理 SVPWM 的理论基础是平均值等效原理，即在一个开关周期内通过对基本电压矢量加以组合，使其平均值与给定电压矢量相等。在某个时刻，电压矢量旋转到某个区域中，可由组成这个区域的两个相邻的非零矢量和零矢量在时间上的不同组合来得到。两个矢量的作用时间在一个采样周期内分多次施加，从而控制各个电压矢量的作用时间，使电压空间矢量接近按圆轨迹旋转，通过逆变器的不同开关状态所产生的实际磁通去逼近理想磁通圆，并由两者的比较结果来决定逆变器的开关状态，从而形成PWM 波形。逆变电路如图 2-8 示。设直流母线侧电压为Udc ，逆变器输出的三相相电压为UA 、UB 、UC ，其分别加在空间上互差120°的三相平面静止坐标系上，可以定义三个电压空间矢量 UA(t)、UB(t)、UC(t)，它们的方向始终在各相的轴线上，而大小则随时间按正弦规律做变化，时间相位互差120°。假设Um 为相电压有效值，f 为电源频率，则有： ?????+=-==) 3/2cos()()3/2cos()()cos()(πθπθθm C m B m A U t U U t U U t U （2-27）其中，ft πθ2=，则三相电压空间矢量相加的合成空间矢量 U(t)就可以表示为： θππj m j C j B A e U e t U e t U t U t U 2 3 )()()()(3/43/2=++= （2-28）可见 U(t)是一个旋转的空间矢量，它的幅值为相电压峰值的1.5倍，Um 为相电压峰值，且以角频率ω=2πf 按逆时针方向匀速旋转的空间矢量，而空间矢量 U(t)在三相坐标轴（a ，

5 7段式SVPWM调制法

2.3.1 5段式SVPWM调制法对于5段式SVPWM调制法，只需在PWM周期中间插入零矢量u0，u7，具体采用哪一个值由硬件根据旋转方向和开关动作次数最少的原则自行决定。例如，在第Ⅲ扇区内，如果旋转方向为逆时针，则u4先动作，u6后动作。以此类推，动作时间可以采用表2中的数据，之后选择零矢量（硬件决定）即可减少开关次数。而零矢量的作用时间可以表示为： 2.3.2 7段式SVPWM调制法 7段式SVPWM调制法与5段式SVPWM调制法的区别在于基本矢量作用顺序的不同。7段式SVPWM调制法是以零矢量u0开始，将u7作为中间矢量。为了保证每次切换只有1个开关动作，必须人为改变作用顺序。以第Ⅰ区间为例，u2对应的开关状态为（010），u6对应的开关状态为（110）。由于初始状态为u0（000），所以，首先动作的为u2（010），然后为u6（110），之后为零矢量u7（111），这样就实现了整个过程中每次只有1个开关动作。动作顺序改变，相应的时间表也发生了改变，以满足7段式SVPWM调制法的要求。由于每个PWM周期被分为7段，因此，每个矢量的动作时间也应当有所调整。至此，零矢量的动作时间为： T0=T7=（T-T1-T2）/2. （12）在每个扇区内，7段式SVPWM调制法的开关动作如图3所示。 5段式SVPWM调制法和7段式SVPWM调制法是城际动车组最常使用的2种空间矢量调制法。在电机的低频域，由于5段式SVPWM调制法产生的电机输入电流谐波相对较多，转矩脉动较大，所以，多采用7段式SVPWM调制法的输出方式；在电机的高频域，由于5段式SVPWM调制法开关动作次数较少，与7段式调制法相比，其开关损耗小，并且控制相对简单，因此，在高频域多使用5段式SVPWM调制法。使用5段式SVPWM调制法和7段式SVPWM调制法可以得到相对较为平滑的电机相电流。但是，采用5段式SVPWM调制法时，直流侧电流会产生尖峰，最大数值可达到50 000 A，所以，需要采用相应的保护措施，而7段式SVPWM调制法则不需要。 4 结论总体来说，2种空间矢量调制法都可以产生较小的谐波，在减小转矩脉动上有很好的表现。虽然使用5段式SVPWM调制法可以降低开关损耗，但是，对比5段式仿真与7段式仿真的结果可知，7段式仿真在减少谐波等方面的表

SVPWM空间矢量脉宽调制

SVPWM 空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation) SVPWM的主要思想是:以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准，以三相逆变器不同开关模式作适当的切换，从而形成PWM波，以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。传统的SPWM方法从电源的角度出发，以生成一个可调频调压的正弦波电源，而SVPWM方法将逆变系统和异步电机看作一个整体来考虑，模型比较简单，也便于微处理器的实时控制。普通的三相全桥是由六个开关器件构成的三个半桥。这六个开关器件组合起来（同一个桥臂的上下半桥的信号相反）共有8种安全的开关状态. 其中000、111（这里是表示三个上桥臂的开关状态）这两种开关状态在电机驱动中都不会产生有效的电流。因此称其为零矢量。另外6种开关状态分别是六个有效矢量。它们将360度的电压空间分为60度一个扇区，共六个扇区，利用这六个基本有效矢量和两个零量，可以合成360度内的任何矢量。当要合成某一矢量时先将这一矢量分解到离它最近的两个基本矢量，而后用这两个基本矢量矢量去表示，而每个基本矢量的作用大小就利用作用时间长短去代表。用电压矢量按照不同的时间比例去合成所需要的电压矢量。从而保证生成电压波形近似于正弦波。在变频电机驱动时，矢量方向是连续变化的，因此我们需要不断的计算矢量作用时间。为了计算机处理的方便，在合成时一般是定时去计算（如每0.1ms计算一次）。这样我们只要算出在0.1ms内两个基本矢量作用的时间就可以了。由于计算出的两个时间的总合可能并不是0.1ms(比这小)，而那剩下的时间就按情况插入合适零矢量。由于在这样的处量时，合成的驱动波形和PWM很类似。因此我们还叫它PWM，又因这种PWM是基于电压空间矢量去合成的，所以就叫它SVPWM了。需要明白的是，SVPWM本身的产生原理与PWM没有任何关系，只是像罢了。SVPWM的合成原理是个很重要的东东，它并不只用在SVPWM，在其它一些应用中也很有用的。当你见到时就明白了。具体可以参看IEEE的很多论文。当然，SVPWM与SPWM的原理和来源有很大不同，但是他们确实殊途同归的。SPWM由三角波与正弦波调制而成，而SVPWM却可以看作由三角波与有一定三次谐波含量的正弦基波调制而成，这点可以从数学上证明。 SVPWM特点： 1.在每个小区间虽有多次开关切换，但每次开关切换只涉及一个器件，所以开关损耗小。 2.利用电压空间矢量直接生成三相PWM波，计算简单。 3.逆变器输出线电压基波最大值为直流侧电压，比一般的SPWM逆变器输出电压高15%

AM振幅调制解调器的设计(屈志平)

AM振幅调制解调器的设计自动化ＺＹ１２０２屈志平设计方法：用模拟乘法器MC1496设计一振幅调制器，使其能实现AM 信号调制解调。 1.MC1496模拟乘法器 MC1496是双平衡四象限模拟乘法器。其内部电路和引脚如下图(a)(b)所示。其中VT1,VT2与VT3,VT4组成双差分放大器，VT5,VT6组成的单差分放大器用以激励VT1～VT4。VT7、VT8及其偏置电路组成差分放大器、的恒流源。引脚8与10接输入电压UX，1与4接另一输入电压Uy，输出电压U0从引脚6与12输出。引脚2与3 外接电阻RE，对差分放大器VT5、VT6 产生串联电流负反馈，以扩展输入电压Uy的线性动态范围。引脚14为负电源端（双电源供电时）或接地端（单电源供电使），引脚5外接电阻R5。用来调节偏置电流I5及镜像电流I0的值。

MC1496的内部电路图及引脚电路 2.振幅调制振幅调制是使载波信号的峰值正比于调制信号的瞬时值的变换过程。通常载波信号为高频信号，调制信号为低频信号。表达式为，则调幅信号的表达式为： 3.同步检波同步检波又分为叠加型同步检波和乘积型同步检波。利用模拟乘法器的相乘原理，实现同步检波是很方便的，其工作原理如下：在乘法器的一个输入端输入振幅调制信号如抑制载波的双边带信号

，另一输入端输入同步信号（即载波信号），经乘法器相乘，由式（4-4）可得输出信号U0（t）为 1.振幅调制器电路及仿真载波Uc(t)频率为15MHZ,振幅为4.5V。调制信号U（t）频率为1KHZ,振幅为26mv,电阻、电容阻值如图2所示 MC1496构成的振幅调试器

两电平逆变器调制基本介绍

两电平SVPWM 技术的基本介绍一、两电平逆变器：设直流电压为U d ，以低压节点为零电位，若经过逆变器得到的PWM 波只有两种电平，即U d 和0，这种逆变器称为两电平逆变器，如下图所示。u a ，u b ，u c 为相电压，u ab 为线电压。在所示的三相拓扑结构中，VT1~VT6以相隔600的电角度依次导通，每个IGBT 导通1800；任一时刻有三个IGBT 导通，并保证同桥臂的只有一个导通。（即VT5、VT6、VT1；VT6、VT1、VT2；VT1、VT2、VT3；VT2、VT3、VT4；VT3、VT4、VT5；VT4、VT5、VT6顺序）逆变器便可产生三相交流电。二、电压矢量与磁链矢量轨迹磁场磁链矢量与合成电压矢量的关系为t u dt iR u p p +ψ=-=ψ?0)((R 为绕组电阻，此式中R 忽略不计。) 当t=0时，0ψ=0，则有t u p =ψ，转换为极坐标表示，可有： θj Re =ψ（1-1），式中， R ——磁链幅值，ωL u R )3/2(=；

L u ——逆变器输出线电压有效值； ω——给定角速度，f πω2=，f 是给定频率； θ——ψ与虚轴j 的夹角。可以得出，p u 与ψ成正比，方向为磁链圆的切线方向。当ψ在旋转一周时，p u 连续按磁链圆的切线方向运动π2弧度，其轨迹与磁链圆重合，如下图所示。 SVPWM 技术（空间矢量脉冲宽度调制技术）：是通过控制电压的空间矢量，使磁链轨迹逼近圆形。所以，SVPWM 调制方式具有谐波分量小，转矩平稳，直流利用率高等优点。在调制中，开关器件的开通与关断时刻的选取原则是三相输出合成电压矢量保证电动机磁通轨迹为圆。当逆变器按六拍方式运行时，设磁链ψ初始位置为A 点，此时逆变器输出电压矢量为u 3，按方向相同原则，磁链ψ沿着3u 方向，即AB 方向移动，当到达B 点时，若逆变器输出电压矢量为4u ，则ψ沿BC 方向移动。以此类推，逆变器输出为5u ，6u ，1u ，2u ，则ψ沿着CD 、DE 、EF 、FA 方向移动，从而形成逆时针旋转的正六边形，此时形成磁链轨迹并不是圆形，谐波分量较大。

SVPWM控制算法详解

SVPWM 1 空间电压矢量调制 SVPWM 技术 SVPWM 是近年发展的一种比较新颖的控制方法，是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波，能够使输出电流波形尽可能接近于理想的正弦波形。空间电压矢量PWM 与传统的正弦PWM 不同，它是从三相输出电压的整体效果出发，着眼于如何使电机获得理想圆形磁链轨迹。 SVPWM 技术与SPWM 相比较，绕组电流波形的谐波成分小，使得电机转矩脉动降低，旋转磁场更逼近圆形，而且使直流母线电压的利用率有了很大提高，且更易于实现数字化。下面将对该算法进行详细分析阐述。 1.1 SVPWM 基本原理 SVPWM 的理论基础是平均值等效原理，即在一个开关周期内通过对基本电压矢量加以组合，使其平均值与给定电压矢量相等。在某个时刻，电压矢量旋转到某个区域中，可由组成这个区域的两个相邻的非零矢量和零矢量在时间上的不同组合来得到。两个矢量的作用时间在一个采样周期内分多次施加，从而控制各个电压矢量的作用时间，使电压空间矢量接近按圆轨迹旋转，通过逆变器的不同开关状态所产生的实际磁通去逼近理想磁通圆，并由两者的比较结果来决定逆变器的开关状态，从而形成PWM 波形。逆变电路如图 2-8 示。设直流母线侧电压为Udc ，逆变器输出的三相相电压为UA 、UB 、UC ，其分别加在空间上互差120°的三相平面静止坐标系上，可以定义三个电压空间矢量 UA(t)、UB(t)、UC(t)，它们的方向始终在各相的轴线上，而大小则随时间按正弦规律做变化，时间相位互差120°。假设Um 为相电压有效值，f 为电源频率，则有： ?????+=-==) 3/2cos()()3/2cos()()cos()(πθπθθm C m B m A U t U U t U U t U （2-27）其中，ft πθ2=，则三相电压空间矢量相加的合成空间矢量 U(t)就可以表示为： θ ππj m j C j B A e U e t U e t U t U t U 2 3)()()()(3 /43 /2= ++= （2-28）可见 U(t)是一个旋转的空间矢量，它的幅值为相电压峰值的1.5倍，Um 为相电压峰值，且以角频率ω=2πf 按逆时针方向匀速旋转的空间矢量，而空间矢量 U(t)在三相坐标轴（a ，b ，c ）上的投影就是对称的三相正弦量。

逆变器开题报告

逆变器波形质量分析 1课题来源本课题为逆变器波形质量分析，旨在寻求高质量的脉宽波形，提高逆变器性能，来源于实际应用。 2 研究的目的和意义 2.1促进新能源的开发和利用随着电力电子技术的迅猛发展，逆变技术广泛应用于航空、航天、航海等国防领域和电力系统，交通运输、邮电通信、工业控制等民用领域。特别是随着石油、煤和天然气等主要能源日益紧张，新能源的开发和利用越来越受到人们的重视。利用新能源的关键技术----逆变技术，能将蓄电池、太阳能电池和燃料电池等其他新能源转化的直流电能变换成交流电能与电网并网发电。因此，逆变技术在新能源的开发和利用领域有着至关重要的地位。 2.2提高供电质量国民经济的高速发展和国内外能源供应日益紧张，电能的开发和利用显得更为重要。目前，国内外都在大力开发新能源，如太阳能发电、风力发电、潮汐发电等。一般情况下，这些新型发电装置输出不稳定的直流电，不能直接供给需要交流电的用户使用。为此，需要将直流电变换成交流电，需要时可并入市电电网。这种DC-AC变换需要逆变技术来完成。用电设备对市电电网造成严重的污染，反过来，被污染的市电电网也会使用电设备工作不正常，用电设备之间通过市电电网相互干扰。为解决此问题，必须提高市电电网的供电质量，以逆变技术为基础的电力有源滤波器和电能质量综合补偿器可以净化市电电网，使其为用电设备提供高质量电能。逆变器是一种重要的DC/AC变换装置，而衡量其性能的一个重要指标就是输出电压波形质量，通过本项目的研究与实践，研究逆变器波形产生的方法、调制规律、以及其波形的评价指标，寻求高质量的脉宽波形的获得方法，对所学知识进行纵深挖掘，加深相关知识的理解。 3 国内外的研究现状和发展趋势逆变技术的发展可以分为如下两个阶段： 1956-1980年为传统发展阶段，这个阶段的特点是，开关器件以低速器件为主，逆变器的开关频率较低，波形改善以多重叠加法为主，体积重量较大，逆变

振幅调制器(利用乘法器)

课程名称高频电子线路实验项目振幅调制器（利用乘法器）成绩学院信息学院专业学号姓名实验时间实验室指导教师一.实验目的 1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法与过程，并研究已调波与二输入信号的关系。 2.掌握测量调幅系数的方法。 3.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象二.实验设备 1.双踪示波器 2.高频信号发生器 3.万用表 4..清华科教TPE-GP2型高频电路实验箱及G3实验板板三.实验内容 1.直流调制特性的测量 2.实现全载调幅波 3.实现抑制载波调幅四.实验步骤及记录（包括数据、图表、波形、程序设计等）实验电路图：

步骤： 1. 调RP2电位器使载波输入端平衡：在调制信号输入端IN2加峰值为100mV,频率为1KHz 的正弦信号，调节RP2电位器使输出端信号最小，然后去掉输入信号。 2.在载波输入端IN1加峰值UCm为10mv，频率为100KHz的正弦信号，用万用表测量A，B之间的电压VAB，用示波器观察OUT输出端的波形，以VAB=0.1v为步长，记录RP1由一端调至另一端的输出波形及峰值电压，注意观察相位变化，根据公式U0=KVABUCm计算出系数K值。

πt(mV)，将低频信号VS(t)=VSsin2 3. 调节RP1使VAB=0.1V，载波信号仍为VC(t)=10sin25 ? 10 л×10^3t(mV)加至调制器输入端IN2，画出VS=30 mV和100mV时的调幅波形（标明峰-峰值与谷-谷值）并测出其调制度m。 4. 加大示波器扫描速率，观察并记录m=100﹪和m﹥100﹪两种调幅波在零点附近的波形情况。 5. 载波信号VC(t)不变，将调制信号改为VS(t)=100sin2π×10^3t(mV)调节RP1观察输出波形VAM（t）的变化情况。 πt(mV)信号，调制6. 调RP1使调制端平衡，并在载波信号输入端IN1加VC(t)=10sin5 10 ? 信号端IN2不加信号，观察并记录输出端波形。 7. 载波输入端不变，调制信号输入端IN2加VS(t)=100sin2×10^3t(mV)信号，观察记录波形，并标明峰-峰值电压。 8. 加大示波器扫描速率，观察记录已调波在零点附近波形，比较它与m= 100﹪调幅波的区别。 9.所加载波信号和调制信号均不变，微调RP2为某一个值，观察记录输出波形。数据及图像：