Tương tự như điều chế dịch pha, phương pháp này cũng yêu cầu (m-1) sóng mang dạng tam giác, đều có chung tần số và biên độ. Các sóng này được đặt dọc nhau sao cho chúng giữ những dải liền kề nhau. Giá trị tần số điều chế tương tự phương pháp dịch pha nhưng giá trị biên độ điều chế thì xác định bằng.
0 1 ( 1) m a a cr V m m V m (2.3)
Với Vm là biên độ đỉnh của sóng điều khiển vm, Vcr là biên độ đỉnh của mỗi sóng mang.
Có 3 phương pháp chính điều chế dịch mức cho sóng mang đa mức: - Phương pháp IPD với tất cả các sóng mang cùng pha.
- Phương pháp APOD với các sóng mang được sắp xếp đối nhau.
- Phương pháp POD với tất cả các sóng mang cùng pha thì đều trên điểm 0 và tương tự đối với các sóng đối tương ứng nằm dưới điểm 0.
Sơ đồ điều chế IPD được mô tả ở hình 2.4a, nó đưa ra được dải sóng hài tốt nhất trong cả 3 sơ đồ.
Hình 2.4. Các phương pháp điều chế kiểu dịch mức [9].
Xét sơ đồ nguyên lí của phương pháp điều chế IPD cho biến tần 7 mức hoạt động với thông số mf = 15, ma = 0,8, fm = 60Hz, fcr = fm*mf = 900HZ. Cặp sóng
- 33 -
mang vcr1 và vcr1- phát tín hiệu đóng mở van S11, S31 ở cell H1. Tương tự, vcr2 và vcr2- ứng với S12, S32 ở H2, vcr3 và vcr3- ứng với S13, S33 ở H3. Đối với các sóng mang ở trên mốc 0 (vcr1, vcr2, vcr3), các van S11, S12, S13 dẫn khi sóng điều chế pha A vmA cao hơn các sóng mang tương ứng. Đối với các điểm dưới mốc 0, thì các van S31, S32, S33 dẫn khi khi vmA thấp hơn sóng mang. Sóng điện áp pha vAN được tạo nên với 7 mức điện áp.
Hình 2.5. Điều chế IPD cho biến tần 7 mức hoạt động với thông số mf = 15, ma = 0,8, fm = 60Hz, fcr = 900HZ [9].
Trong phương pháp này thì tần số chuyển mạch thiết bị sẽ ngang bằng với tần số sóng mang fsw, inv = fcr. Hơn nữa, tần số chuyển mạch của các van ở các cell cầu H khác nhau là khác nhau. Tần số chuyển mạch thiết bị trung bình sẽ tính theo công
- 34 -
thức fsw, dev = fcr /(m-1). Bên cạnh sự khác nhau giữa tần số chuyển mạch thiết bị thì thời gian dẫn của các thiết bị cũng sẽ không được phân bố đồng đều nhau. Như trong đồ thị thì thời gian dẫn của van S11 ở H1 ít hơn nhiều so với van S13 ở H3 trong một chu kì của tần số cơ bản. Vì thế, để phân phối đều sự tổn hao trong giai đoạn dẫn và chuyển mạch thì các dạng chuyển mạch phải được luân phiên giữa các cell của nghịch lưu cầu H.