パワーエレクトロニクス-パルス幅変調

PWMは、負荷電流の全体的な高調波歪み（THD）を低減するために使用される手法です。それは、パルス幅が変調された後、可変平均波形値f（t）をもたらす矩形/正方形形式のパルス波を使用します。変調の期間はTで与えられます。したがって、波形の平均値は

正弦波パルス幅変調

単純な電源電圧インバータでは、必要に応じてスイッチをオンおよびオフにできます。各サイクル中に、スイッチは一度オンまたはオフになります。これにより、方形波が生成されます。ただし、スイッチを何度もオンにすると、波形が改善された高調波プロファイルが得られます。

正弦波PWM波形は、目的の変調波形を高周波の三角波形と比較することにより得られます。信号の電圧がキャリア波形の電圧よりも小さいか大きいかに関係なく、DCバスの出力電圧は負または正のいずれかになります。

正弦波の振幅はA〜[.small]＃m＃〜として与えられ、キャリアの三角形の振幅はA〜[.small]＃c＃〜として与えられます。正弦波PWMの場合、変調指数mはA〜[.small]＃m＃〜/A〜[.small]＃c＃〜で与えられます。

修正された正弦波PWM波形は、電力制御と力率の最適化に使用されます。主な概念は、PWMコンバーターを変更して、グリッドで遅延した電流を電圧グリッドにシフトすることです。その結果、力率の最適化だけでなく、電力の効率も改善されます。

マルチPWMには、値が同じではない多数の出力がありますが、それらが生成される期間はすべての出力で一定です。 PWMを備えたインバータは、高電圧出力で動作できます。

以下の波形は、複数のPWMによって生成される正弦波です

周波数が60Hzの基本電力の倍数積分である周波数を持つ周期的な波形は、高調波として知られています。一方、全高調波歪み（THD）は、すべての高調波電流周波数の合計寄与を指します。

高調波は、特定の回路で使用される整流器の数を表すパルスによって特徴付けられます。次のように計算されます-

ここで、 n −は整数1、2、3、4….nです。

*P* -整流器の数

それは以下の表にまとめられています-

高調波は電圧と電流の出力に影響を与え、絶縁トランス、ラインリアクトル、電力システムの再設計、高調波フィルターを使用して低減できます。

共振インバータは、その動作が共振電流の発振に基づいている電気インバータです。ここで、スイッチングデバイスと共振部品は互いに直列に接続されています。回路の自然な特徴の結果として、スイッチングデバイスを通過する電流はゼロまで低下します。

このタイプのインバータは、20kHz〜100kHzの範囲の非常に高い周波数で正弦波を生成します。したがって、誘導加熱や蛍光灯などの固定出力を必要とするアプリケーションに最適です。スイッチング周波数が高いため、通常サイズは小さくなります。

共振インバーターには多数の構成があるため、2つのグループに分類されます-