Tentang Sinusoidal PWM

Artikel ini saya ringkas dan terjemah-bebaskan dari (Gole, 2000) sesuai kebutuhan belajar pribadi. Semoga bermanfaat. Untuk artikel bergambar silakan unduh di sini.

 

Sinyal modulasi adalah sinusoidal dengan amplitudo Am, dan amplitudo sinyal triangular carrier adalah Ac, rasio m=Am/Ac disebut indeks modulasi. Mengatur indeks modulasi adalah mengatur amplitudo tegangan output. Dengan frekuensi carrier yang cukup tinggi (lihat Gambar 2, fc/fm=21 dan t=L/R=T/3; T=periode fundamental), komponen frekuensi tinggi tidak akan diteruskan secara signifikan di jejaring ac (atau beban) karena ada elemen induktif. Tetapi, frekuensi carrier yang tinggi menghasilkan jumlah switch per siklus yang tinggi sehingga meningkatkan rugi daya. Umumnya, frekuensi switching 2-15 kHz dirasa cukup untuk aplikasi power system.

[Gambar 1 Prinsip Pulse Width Modulation]

 

SPWM ini bekerja baik untuk m<=1. Untuk m>1, ada periode gelombang segitiga yang mana tidak ada pertemuan gelombang carrier dan sinyal seperti Gambar 2. Tetapi sebagian "overmodulasi" ini masih diminati untuk mendapatkan magnitude tegangan ac yang lebih besar meskipun spektrum tegangan tersebut menjadi kurang bagus.

 

[Gambar 2 SPWM with fc/fm = 21, L/R = T/3]

 

Dengan rasio ganjil fc/fm, bentuk gelombang menjadi anti-simetrik lebih dari siklus 360 derajat. Dengan rasio genap, ada harmonisa deret genap, dan sebagian kecil komponen dc. Tetapi, rasio fc/fm genap tidak direkomendasikan untuk inverter satu fasa, khususnya untuk rasio fc/fm kecil.

 

[Gambar 3 Ilustrasi overmodulasi m=1.3]

 

Spektrum SPWM

 

Gelombang SPWM memiliki beberapa deret harmonisa pada gelombang tegangan fasa, harmonisa yang dominan selain pada frekuensi fundamental adalah urutan n dan n±2 yang mana n=fc/fm. Misalnya, untuk spektrum dengan n=15 dan m=0.8 ditunjukkan pada Gambar 4.
 

[Gambar 4 SPWM Harmonic Spectra: n = 15, m = 0.8]

 

Referensi
Gole, A. (2000). Sinusoidal Pulse width modulation.

Notes: Bila artikel ini bermanfaat bagi Saudara-i, kami harap Anda sedia like Facebook Fanpage kami: Masjidillah. Like dan dukungan Anda sangat bermakna bagi kami. Terimakasih.