インバーターアプリケーションで使用したときに正弦波のほぼ同じ複製を生成するように、修正された方形波を最適化および計算する正しい方法を実現する方法について、よく疑問に思われるかもしれません。

この記事で説明する計算は、修正された方形波回路を正弦波に相当するものに変換する手法を学ぶのに役立ちます。手順を学びましょう。

これを達成するための最初の基準は、結果が正弦波形を可能な限り忠実に再現するように、修正された正方形のRMS値を正弦波の対応する値と一致させることです。

私たちの家庭のAC正弦波形電圧のRMSは、次の関係を解くことによって決定されることがわかっています。

V ピーク =√2V rms

ここでV ピーク は正弦波形サイクルの最大限界またはピーク限界であり、波形の各サイクルの平均の大きさはVとして示されます。 rms

ザ・ √2 数式で私たちが見つけるのに役立ちます 平均値 または、電圧が時間とともに指数関数的に変化するACサイクルの正味値。正弦波電圧値は時間とともに変化し、時間の関数であるため、基本的な平均式を使用して計算することはできません。代わりに、上記の式に依存します。

あるいは、AC RMSは、抵抗性負荷の両端に接続されたときに同じ平均消費電力を生成する直流（DC）の値と同等であると理解できます。

これで、ピーク電圧値を参照して正弦波サイクルのRMSを計算する式がわかりました。

これは、我が家の50 HzACのピークとRMSの評価にも適用できます。これを解決することにより、すべての220Vベースの主電源ACシステムのRMSを220V、ピークを310Vにします。

ここで、この関係を修正された方形波インバーターに適用して、220Vシステムに適切な波形サイクルを設定する方法を見てみましょう。これは、220VAC正弦波に相当します。

ACRMSがDC波形の平均電力に相当することはすでにわかっています。これは私たちにこの単純な表現を与えます：

V ピーク = V rms

ただし、方形波のピークを310Vにしたいので、上記の式はうまくいかず、目的に使用できないようです。

基準は、310Vのピークと、各方形波サイクルのRMSまたは220Vの平均値を持つことです。

これを正しく解決するには、方形波のオン/オフ時間、または以下で説明するデューティサイクルのパーセンテージを利用します。

50 Hz AC波形の各半サイクルの持続時間は10ミリ秒（ms）です。

最も粗い形の修正された半波サイクルは、次の画像に示すように見える必要があります。

各サイクルはゼロまたはブランクギャップで始まり、最大310Vのピークパルスを放出し、再び0Vギャップで終了し、プロセスが他の半サイクルで繰り返されることがわかります。

必要な220VRMSを達成するには、平均値が必要な220Vを生成するように、ピークおよびゼロギャップセクションまたはサイクルのオン/オフ期間を計算して最適化する必要があります。

“DCから3相へのインバーター ”

灰色の線は、サイクルの50％の期間、つまり10ミリ秒を表します。

次に、平均220Vを生成するオン/オフ時間の比率を見つける必要があります。私たちはこのようにそれを行います：

220/310 x 100 =約71％

これは、上記の変更されたサイクルの310Vピークが10ミリ秒周期の71％を占める必要があるのに対し、2つのゼロギャップは合計で29％、つまりそれぞれ14.5％であることを示しています。

したがって、10ミリ秒の長さでは、最初のゼロセクションは1.4ミリ秒で、その後に7ミリ秒の310 Vピークが続き、最後にさらに1.4ミリ秒の最後のゼロギャップが続きます。

これが達成されると、インバーターからの出力が正弦波形の適度に良好な複製を生成することが期待できます。

これらすべてにもかかわらず、説明した修正方形波は最も基本的な形式または粗いタイプであるため、出力は正弦波の理想的な複製ではないことがわかります。出力を最大の精度で正弦波に一致させたい場合は、 SPWMアプローチ。

上記の議論が、正弦波出力を複製するために修正された正方形を計算および最適化する方法に関してあなたに啓発されたかもしれないことを願っています。

実用的な検証のために、読者はこれに上記の手法を適用してみることができます簡単な変更されたインバータ回路。

ここに別のものがあります最適化された修正波形の典型的な例トランスの2次側で良好な正弦波を取得するため。

変更された正弦波形を計算する方法