Выходная частота в циклоконвертере ограничена дискретными свойствами преобразователя:
1. выходное напряжение должно набираться из частей входного напряжения;
2. коммутация в тиристорах является естественной.
Полоса пропускания определяется в силовой электронике в информационном смысле согласно теореме Котельникова-Шенона.
В соответствии с этой теоремой максимальная частота, передаваемая в импульсной (дискретной) системе, определяется числом необходимых для восстановления параметров передаваемого сигнала.
Например, сигнал:
В этом сигнале необходимо восстановить амплитуду и частоту .
Следовательно, при несущей частоте , на периоде частоты должно быть произведено 2 измерения (2 такта квантования), что означает
Должно быть , т.е. схема будет нормально работать.
Необходимо восстановить 4 параметра: , , и .
Т1 – период частоты.
m – число фазности схемы.
Должно быть:
В результате, переходя к циклической частоте:
Это условие позволяет теоретически восстановить сигнал.
Выше этой частоты подавать на вход сигнал бессмысленно.
M – глубина модуляции.
Второе, что ограничивает полосу пропускания: при определенной скорости изменения управляющего сигнала возможно его многократное пересечение с опорным сигналом, что не допускается вследствие того, что тиристор обладает лишь естественной коммутацией.
Нужно ввести ограничение на скорости изменения сигналов по времени:
Нас интересует модуль.
Выражение для ограничения на соотношение частот:
Частоты и исключаются, если применить арккосинусоидальный закон управления.
Арккосинусоидальный закон может быть реализован двумя способами:
1. опорные напряжения остаются линейными, а управляющий сигнал задается следующим образом:
2. опорные напряжения представляют собой косинусоиду.
Как изменяется полоса пропускания при втором случае.
Следует, что арккосинусоидальный закон управления:
1. обладает более широкой полосой пропускания;
2. позволяет формировать при М=1 с полной глубиной модуляции.