Advanced Pulse Width Modulation Technology for Power Electronic Converters

\"Advanced Pulse Width Modulation Technology for Power Electronic Converters\" comprehensively introduces the principles and applications of advanced pulse width modulation (PWM) technology for power electronic converters. Pulse width modulation technology is the core technology of power electronic converters, which can be used to realize the control output of the converter by the control system. Traditional pulse width modulation technology mainly focuses on the synthetic approximation effect of the reference waveform, while ignoring the effects of loss, current ripple and electromagnetic interference, and does not effectively utilize the freedom of the pulse. The advanced pulse width modulation strategy based on model prediction is the core content of this book. By establishing a prediction model for PWM effects, the freedom of the pulse is effectively utilized to achieve control and performance optimization. This book studies the application methods of advanced pulse width modulation under topological structures from simple to complex, and specifically studies and introduces the problem of common mode voltage suppression. Afterwards, the software and hardware implementation methods of advanced pulse width modulation are also briefly described. \"Advanced Pulse Width Modulation Technology for Power Electronic Converters\" can be used by teachers, graduate students and senior undergraduates in the field of electrical engineering, and can also be used as a reference for engineering and technical personnel engaged in the research and development of power electronic conversion technology. Publishing Instructions Editorial Board of \"New Technology in Electrical Engineering Series\" Preface Chapter 1 Fundamentals of Power Electronic Converters and Pulse Width Modulation Technology 1.1 Power Electronic Devices and Power Electronic Converters 1.2 Introduction to Pulse Width Modulation Technology 1.3 Development and Challenges of Power Electronic Technology 1.4 Summary References Chapter 2 Principles of Pulse Width Modulation Technology 2.1 Space Vector PWM 2.2 Carrier Comparison PWM 2.3 Relationship between Space Vector PWM and Carrier Comparison PWM 2.4 Some Non-ideal Factors in PWM 2.5 Mathematical Analysis Methods of PWM 2.6 Summary References Chapter 3 Impact of Pulse Width Modulation on the System 3.1 Overview of the Impact of Pulse Width Modulation Technology on the System 3.2 PWM and Switching Loss 3.3 PWM and Electrical Ripple 3.4 PWM and Electromagnetic Interference 3.5 Improvement Example: Random PWM 3.6 Summary References Chapter 4 Current Ripple Prediction Model for Power Electronic Converters 4.1 Current Ripple Prediction Model for Single-Phase Inverter 4.2 Current Ripple Prediction for Three-Phase Voltage Source Converter: Thevenin Equivalent Circuit 4.3 Current Ripple Prediction Method for General Multiphase Converter 4.4 Current Ripple Prediction Considering Circuit Asymmetry 4.5 DC Bus Current Prediction 4.6 Impact of Non-ideal Conditions on Prediction and Countermeasures 4.7 Summary References Chapter 5 Model Prediction PWM Technology 5.1 Model Prediction PWM 5.2 Architecture of Variable Switching Frequency PWM 5.3 Variable Switching Frequency PWM Based on Current Ripple Peak (VSFPWM1) 5.4 Variable Switching Frequency PWM Based on Current Ripple Effective Value (VSFPWM2) 5.5 Variable Switching Frequency PWM Based on Other Optimization Objectives 5.6 Control of Pulse Distribution: Phase-Shifted PWM 5.7 Summary References Chapter 6 Advanced PWM for Complex Topologies 6.1 Introduction to Complex Topology Converters and Their PWM 6.2 Parallel Inverters and Carrier Phase-Shifted PWM 6.3 Variable Switching Frequency PWM for Multilevel Converters 6.4 PWM strategy for current-source converters 6.5 Summary References Chapter 7 PWM technology for improving common-mode noise 7.1 Introduction to common-mode noise 7.2 Improved PWM strategy for suppressing common-mode voltage 7.3 Common-mode loop analysis and common-mode current suppression methods 7.4 Methods for eliminating common-mode voltage in complex topologies and PWM 7.4.1 Multilevel converter: zero common-mode PWM 7.4.2 Disadvantages of zero common-mode PWM in multilevel converters 7.4.3 Multilevel converter: zero common-mode PWM + variable switching frequency 7.4.4 Parallel converter: carrier phase shift 7.4.5 Parallel converter: zero common-mode PWM 7.4.6 Algorithm improvement of parallel zero common-mode PWM - circulating current suppression 7.4.7 Dead-zone compensation method of parallel zero common-mode PWM 7.5 Summary References Chapter 8 Software and hardware implementation of advanced PWM 8.1 Implementation of advanced PWM in simulation 8.2 Principle of PWM generation in DSP 8.3 Implementation of improved PWM 8.3.1 Improved PWM - variable switching frequency PWM 8.3.2 Improved PWM - Carrier Phase Shift PWM 8.3.3 Improved PWM - Implementation of Different Comparison Values ​​in the First and Second Half Cycles of a Single Switching Cycle 8.4 Summary References