Componente fundamental de la salida del inversor PWM sinusoidal

Para complementar a Andy alias...

La cita en cuestión.

El promedio instantáneo de la salida PWM sinusoidal (durante un período de tiempo de la onda portadora) es el mismo que el componente de frecuencia fundamental en la señal

Tome una onda sinusoidal de pico de 10V y una señal PWM que alterna entre +15V y -15V.

A cero grados (o la base de tiempo equivalente): una onda sinusoidal tendrá una amplitud de ... 0. Ahora tome un PWM asociado que se usaría para sintetizar una onda sinusoidal en este momento. En este punto, el deber de PWM será 50% -> 0V

Ahora tome 90 grados (o la base de tiempo equivalente), la onda sinusoidal estaría en su punto máximo, un pico de +10V. En este caso, el deber de PWM (considerando un período) sería 83.333...% y esto tendría un promedio de +10V

"El tercer armónico puede interferir".

Sabemos por la teoría de la información y la ley de Shannon que la señal que se muestrea no puede exceder la mitad de la frecuencia de muestreo. Ahora podemos ver que la respuesta del filtro de paso bajo de la salida PWM tiene un factor de ruido en la señal que depende de estas proporciones de frecuencias y la pendiente de atenuación.

Esta compensación significa que necesitamos una especificación para el ancho de banda de la señal y, por lo tanto, el tiempo de respuesta de carga escalonada en un bucle cerrado SMPS o una orden para validar la frecuencia de conmutación para los requisitos de ancho de banda del bucle.

• El ancho de banda del bucle a menudo se elige a menos de 1/3 de la frecuencia de conmutación, lo que es como decir que el tercer armónico comienza a causar ruido de interferencia o aliasing con el PWM en su pregunta.

• Con un filtrado de 6dB por octava que implica que el nivel de la señal del tercer armónico está 12dB por debajo para una señal en la frecuencia de ancho de banda del bucle. Esto, a su vez, implica una cierta cantidad de fluctuación en la señal filtrada por PWM y, por lo tanto, en el nivel de ruido en un suministro.

Esta no es la única fuente de ondulación, ya que la ESR de los componentes es otro factor limitante con la ondulación Ip-p*ESR en mayúsculas.

Tal vez esta imagen te ayude: -

_{(fuente: elweb.cz )}

Hay tres formas de onda: -

• Onda sinusoidal básica (rojo)
• Onda triangular a frecuencia PWM (un triángulo ocurre en un ciclo de conmutación) en verde
• Forma de onda PWM en la parte inferior de la imagen (azul)

Si observa la forma de onda PWM (azul) y promedia el contenido alto/bajo en cada ciclo de conmutación, obtendrá valores numéricos variables que siguen la forma de onda básica de la onda sinusoidal. Ciclo de conmutación: -

Entonces, para el primer ciclo, el promedio es de alrededor del 25 % y, para el segundo ciclo, el promedio es de alrededor del 60 %. No necesita una calculadora para estimar esto, solo use sus ojos y pregúntese cuánto de la forma de onda es "alta" en un ciclo de conmutación particular y luego pase al siguiente.

No tiene nada que ver con la modulación de frecuencia o los armónicos, solo con el promedio. El promedio se puede hacer mediante combinaciones básicas de resistencia, inductor y capacitor, también conocidas como "filtros de paso bajo".