我相信您可能經(jīng)常想知道如何實(shí)現(xiàn)優(yōu)化和計(jì)算修正方波的正確方法，以便在逆變器應(yīng)用中使用時(shí)產(chǎn)生幾乎相同的正弦波復(fù)制。

本文中討論的計(jì)算將幫助您學(xué)習(xí)將修改后的方波電路轉(zhuǎn)換為正弦波等效的技術(shù)。

實(shí)現(xiàn)此目的的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是將修改后的正方形的RMS值與正弦波對(duì)應(yīng)物相匹配，以使結(jié)果盡可能接近地復(fù)制正弦波形。

什么是RMS（均方根）

我們知道，我們家用交流正弦波形電壓的均方根是通過求解以下關(guān)系來確定的：

V峰值 = √2 Vrms

其中V峰值是正弦波形周期的最大極限或峰值極限，而波形每個(gè)周期的平均幅度顯示為Vrms

公式中的√2幫助我們找到交流周期的平均值或凈值，其電壓隨時(shí)間呈指數(shù)變化。由于正弦電壓值隨時(shí)間變化并且是時(shí)間的函數(shù)，因此不能使用基本平均公式來計(jì)算，而是依賴于上述公式。

或者，交流有效值可以理解為相當(dāng)于直流電（DC）的值，當(dāng)連接在阻性負(fù)載上時(shí)，直流電（DC）產(chǎn)生相同的平均功耗。

好了，現(xiàn)在我們知道了計(jì)算正弦波周期的RMS的公式，參考其峰值電壓值。

這也可以用于評(píng)估我們家用 50 Hz AC 的峰值和
RMS。通過解決這個(gè)問題，我們得到所有基于220V的電源交流系統(tǒng)的RMS為310V，峰值為220V。

計(jì)算修正方波有效值和峰值

現(xiàn)在讓我們看看如何將這種關(guān)系應(yīng)用于改進(jìn)的方波逆變器中，以便為220V系統(tǒng)設(shè)置正確的波形周期，這對(duì)應(yīng)于220V AC正弦等效。

我們已經(jīng)知道，交流有效值相當(dāng)于直流波形的平均功率。這給了我們這個(gè)簡(jiǎn)單的表達(dá)：

V峰值 = Vrms

但是我們也希望方波的峰值在310V，所以上面的方程似乎不成立，不能用于目的。

標(biāo)準(zhǔn)是每個(gè)方波周期的峰值為310V，RMS或平均值為220V。

為了正確解決這個(gè)問題，我們借助方波的開/關(guān)時(shí)間或占空比百分比，如下所述：

50 Hz 交流波形的每個(gè)半周期的持續(xù)時(shí)間為 10 毫秒 （ms）。

修改后的半波周期最粗糙的形式必須如下圖所示：

我們可以看到，每個(gè)周期從零或空白間隙開始，然后脈沖高達(dá)310V峰值脈沖，再次以0V間隙結(jié)束，然后重復(fù)該過程另一個(gè)半周期。

為了達(dá)到所需的220V RMS，我們必須計(jì)算和優(yōu)化峰值和零間隙部分或周期的ON/OFF周期，以使平均值產(chǎn)生所需的220V。

灰線表示周期的 50% 周期，即 10 毫秒。

現(xiàn)在我們需要找出開/關(guān)時(shí)間的比例，這將產(chǎn)生平均220V。我們這樣做是這樣的：

大約 220 / 310 x 100 = 71 %

這表明，上述修改周期中的310V峰值應(yīng)占71 ms周期的10%，而兩個(gè)零間隙應(yīng)為29%的組合，即各占14.5%。

因此，在10 ms的長度中，第一個(gè)零點(diǎn)部分應(yīng)為1.4 ms，然后是310 V峰值，持續(xù)7 ms，最后是另一個(gè)1.4 ms的最后一個(gè)零間隙。

一旦完成，我們可以期望逆變器的輸出產(chǎn)生相當(dāng)好的正弦波形復(fù)制。

盡管如此，您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)輸出并不是正弦波的理想復(fù)制品，因?yàn)樗懻摰男拚讲ㄊ亲罨镜男问交虼致灶愋?。如果我們希望輸出以最大精度匹配正弦波，那么我們必須采?br /> SPWM 方法。

我希望上面的討論可能對(duì)您如何計(jì)算和優(yōu)化用于復(fù)制正弦波輸出的修改正方形有所啟發(fā)。

為了進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證，讀者可以嘗試將上述技術(shù)應(yīng)用于這個(gè)簡(jiǎn)單的修改后的逆變器電路。