０　引言

　　电力电子技术作为一门新兴的高科技学科，起始于上世纪５０年代末硅整流器件的诞生。上世纪８０年代末期和９０年代初期，以ｍｏｓｆｅｔ和ｉｇｂｔ为代表的，集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件的出现，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子技术时代。采用电力半导体器件构成的各种开关电路，按

　　一定的规律，实时的控制器件的工作，可以实现开关型电力变换和控制，已被广泛地应用于高品质交直流电源、电力系统、变频调速、新能源发电及各种工业与民用电器等领域，成为现代高科技领域的支撑技术。当前电力电子技术的发展趋势是高电压大容量化、高频化、主电路及保护控制电路模块化、产品小型化、智能化和低成本化。大力加强电力电子技术的应用研究，对改造传统设备、实现产品的更新换代和增加产品的科技含量、解决关系国民经济与安全的高新技术具有重大的经济及战略意义。

　　ｐｗｍ控制技术已逐渐成熟，通过其对半导体电力器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。这在全控型开关器件的逆变器中得到广泛应用，已有各种单相（如ｓｇ３５２４），三相ｐｗｍ（如ｈｅｆ４７５２）和ｓｐｗｍ　集成芯片（如ｓａ８２８）随着电力电子技术及大规模集成电路的发展，ｐｗｍ调压技术得到了广泛的应用，特别是以ｐｗｍ为基础构成的变频系统，以结构简单，运行可靠，节能效果显著等突出优点在生产、生活领域内得到了广泛应用。为此，本文结合高校《电力电子技术》课程的实践环节，帮助学生掌握ｐｗｍ控制技术的应用，介绍ｐｗｍ调压技术的一种实现方法。该方案采用集成脉宽调制电路芯片ｓｇ３５２４　产生ｐｗｍ　波，通过驱动集成电路ｉｒ２１１０，驱动逆变桥实现调压。该电路结构紧凑、安全可靠、易于调试。

　　１　ｐｗｍ技术的多种实现方法

　　采样控制理论中有一个重要结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。ｐｗｍ　控制技术就是以该结论为理论基础，到目前为止，已出现了多种ｐｗｍ控制技术。根据ｐｗｍ控制技术的特点，可以划分为多种方法。

　　１．１　等脉宽ｐｗｍ　法

　　ｖｖｖｆ（ｖａｒｉａｂｌｅ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｖａｒｉａｂｌｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）早期是基于ｐａｍ（ｐｕｌｓｅ　ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）控制技术实现的，其逆变器部分只能输出频率可调的方波电压而不能调压。等脉宽ｐｗｍ　法正是为了克服ｐａｍ法的这个缺点发展而来的，是ｐｗｍ法中最为简单的一种。它是把每一脉冲的宽度均相等的脉冲列作为ｐｗｍ波，通过改变脉冲列的周期以调频，该方法的优点是简化了电路结构，提高了输入端的功

　　率因数，但同时也存在输出电压中除基波外，还包含较大的谐波分量。

　　１．２　ｓｐｗｍ法

　　ｓｐｗｍ（ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ　ｐｗｍ）法是一种比较成熟的、使用较广泛的ｐｗｍ法。前面提到的采样控制理论中的一个重要结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。ｓｐｗｍ法就是以该结论为理论基础，用脉冲宽度按正弦规律变化，而与正弦波等效的ｐｗｍ　波形即ｓｐｗｍ　波形控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值，调节逆变输出电压的频率和幅值。该方法的实现有几种方案。

　　１）等面积法实际上是ｓｐｗｍ　法原理的直接阐释。用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替正弦波，然后计算各脉冲的宽度和间隔，并把这些数据存于微机中，通过查表的方式生成ｐｗｍ信号控制开关器件的通断，以达到预期的目的。由于此方法是以ｓｐｗｍ　控制的基本原理为出发点，可以准确地计算出各开关器件的通断时刻，其所得的的波形很接近正弦波，但其存在计算繁琐，数据占用内存大，不能实时控制的缺点。

　　２）硬件调制法是为解决等面积法计算繁琐的缺点而提出的，其原理就是把所希望的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过对载波的调制得到所期望的ｐｗｍ波形。通常采用等腰三角波作为载波，当调制信号波为正弦波时，所得到的就是ｓｐｗｍ　波形。其实现方法简单，可以用模拟电路构成三角波载波和正弦调制波发生电路，用比较器来确定它们的交点，在交点时刻对开关器件的通断进行控制，就可以生成ｓｐｗｍ波。但是，这种模拟电路结构复杂，难以实现精确的控制。

　　３）软件生成法由于微机技术的发展使得用软件生成ｓｐｗｍ　波形变得比较容易，因此，软件生成法也就应运而生。软件生成法是用软件来实现调制的方法，有两种基本算法，即自然采样法