随机PWM可降低噪声并减少三相逆变器应用中的辐射（一）
在功率电子中，根据特定应用，已经成功地采用了几种脉冲宽度调制（PWM）方案。大多数传统PWM方案（本质上是确定性的）生成预定的谐波含量。这可能会在实际应用中产生许多问题，如噪声、无线电干扰和机械振动。在需要减轻对环境和其他设备的干扰的应用中，例如工业电机驱动器、牵引驱动器、电动汽车，传统的PWM方案因自身原因不能高效地运行，需要添加如电磁干扰（EMI）滤波器等附加设备。有一种方法可以应对这些问题，就是增加传统PWM方案的开关频率，即＞ 18kHz。不过，这会导致开关损耗显著增加。在这种应用中，已经发现随机脉冲宽度调制（RPWM）可以有效地减轻这些问题，且不用显著增加开关频率。
在RPWM中，每个开关脉冲的宽度随机变化。这导致谐波簇在很大范围内扩散，从而减小了单独滤波器的尺寸，或完全避免在某些应用中使用滤波器。RPWM技术已成功用于许多功率电子应用中，例如 在需要检查噪声的工业电机控制驱动器中。
通常，使用DSP和FPGA实现用于复杂商用系统的高频PWM和RPWM信号。不过，这些器件更通用、功能更强大、且更灵活，自然也就比较贵。使用低成本的Dialog CMIC可以满足RPWM生成所需的相似精度和高频时序要求。许多合适的RPWM方案，尤其是开环应用，可以用Dialog CMIC来实现。因此，嵌入式DSP、MCU或FPGA的显式编程或编码可以由GreenPAK？ designer中提供的简单接口所取代。此外，整个控制电路的尺寸也会显著减小。
有几种方法可以为三相逆变器应用生成RPWM。此应用笔记中，我们介绍了一种合适的RPWM技术，它可以使用现成的GreenPAK CMIC资源来实现。RPWM技术使用双矩阵CMIC SLG46620实现。还提供了适当的理论建议和实验结果，包括输出电压波形及其谐波含量，可以证明所建议的策略是合理的。
建议的RPWM方案
驱动三相逆变器的RPWM方案的框图如图1所示。
图1：建议方案的框图
两个锯齿信号，标记为p2和p3（值范围：0－1），相位相差180°C，与恒定值p1（值范围：0－1）进行比较，得出标记为p5和p6的不同类型的脉冲。p5和p6脉冲的波形如图2和图3所示。采用图4所示波形的二进制伪随机数发生器（标记为p4），使用上面框图中所示的逻辑运算符从信号p5和p6中随机选择一个脉冲。这会生成一系列脉冲p10，如图5所示。信号p10通过AND门，同样的还有脉冲发生器1到6所生成的10ms长脉冲，标记为p11、p12、p13、p14、p15和p16。请注意，对于完整的180？C导通模式，脉冲发生器的输出脉冲相对于彼此有60？C的相位差。最后，在AND操作之后，信号p17、p18、p19、p20、p21和p22成为三相逆变器的功率级中采用的功率开关的栅极驱动信号。
根据施加的栅极信号接通和断开开关（通常是MOSFET或IGBT），以获得逆变器输出端的三相平衡电压波形。
图2：RPWM方案中几个阶段的模拟信号波形
在Matlab／Simulink环境中对50 Hz（基波）RPWM三相逆变器系统进行仿真，相间输出波形如图3所示。输出电压波形有效地由随机信号p10调制，并实现120 ？C 的相移。
图3：模拟的输出相间电压波形
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