pwm控制原理

1、電力電子技術(shù)教案1PWM控制技術(shù)控制技術(shù)主要內(nèi)容：PWM控制的基本原理、控制方式與PWM波形的生成方法，PWM逆變電路的諧波分析，PWM整流電路。重點(diǎn)：PWM控制的基本原理、控制方式與PWM波形的生成方法。難點(diǎn)：PWM波形的生成方法，PWM逆變電路的諧波分析?；疽螅赫莆誔WM控制的基本原理、控制方式與PWM波形的生成方法，了解PWM逆變電路的諧波分析，了解跟蹤型PWM逆變電路，了解PWM整流電路。PWM（PulseWidthModu

2、lation）控制——脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，通過(guò)對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來(lái)等效地獲得所需要波形（含形狀和幅值）。第3、4章已涉及這方面內(nèi)容:第3章：直流斬波電路采用，第4章有兩處：4.1節(jié)斬控式交流調(diào)壓電路，4.4節(jié)矩陣式變頻電路。本章內(nèi)容PWM控制技術(shù)在逆變電路中應(yīng)用最廣，應(yīng)用的逆變電路絕大部分是PWM型，PWM控制技術(shù)正是有賴于在逆變電路中的應(yīng)用，才確定了它在電力電子技術(shù)中的重要地位。本章主要以逆變電路為控制對(duì)象來(lái)介紹PWM控制技術(shù)

3、，也介紹PWM整流電路1PWM控制的基本原理控制的基本原理理論基礎(chǔ)：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。沖量指窄脈沖的面積。效果基本相同，是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。圖61形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖面積等效原理：分別將如圖61所示的電壓窄脈沖加在一階慣性環(huán)節(jié)（RL電路）上，如圖62a所示。其輸出電流i(t)對(duì)不同窄脈沖時(shí)的響應(yīng)波形如圖62b所示。從波形可以看出，在

4、i(t)的上升段，i(t)的形狀也略有不同，但其下降段則幾乎完全相同。脈沖越窄，各i(t)響應(yīng)波形的電力電子技術(shù)教案3由直流電源產(chǎn)生的PWM波通常是等幅PWM波，如直流斬波電路及本章主要介紹的PWM逆變電路，6.4節(jié)的PWM整流電路。輸入電源是交流，得到不等幅PWM波，如4.1節(jié)講述的斬控式交流調(diào)壓電路，4.4節(jié)的矩陣式變頻電路?；诿娣e等效原理，本質(zhì)是相同的。PWM電流波：電流型逆變電路進(jìn)行PWM控制，得到的就是PWM電流波。PWM波

5、形可等效的各種波形：直流斬波電路：等效直流波形SPWM波：等效正弦波形，還可以等效成其他所需波形，如等效所需非正弦交流波形等，其基本原理和SPWM控制相同，也基于等效面積原理。2PWM逆變電路及其控制方法逆變電路及其控制方法目前中小功率的逆變電路幾乎都采用PWM技術(shù)。逆變電路是PWM控制技術(shù)最為重要的應(yīng)用場(chǎng)合。本節(jié)內(nèi)容構(gòu)成了本章的主體PWM逆變電路也可分為電壓型和電流型兩種，目前實(shí)用的幾乎都是電壓型。（1）計(jì)算法和調(diào)制法）計(jì)算法和調(diào)制法

6、1、計(jì)算法根據(jù)正弦波頻率、幅值和半周期脈沖數(shù)，準(zhǔn)確計(jì)算PWM波各脈沖寬度和間隔，據(jù)此控制逆變電路開(kāi)關(guān)器件的通斷，就可得到所需PWM波形。缺點(diǎn)：繁瑣，當(dāng)輸出正弦波的頻率、幅值或相位變化時(shí)，結(jié)果都要變化2、調(diào)制法輸出波形作調(diào)制信號(hào)，進(jìn)行調(diào)制得到期望的PWM波；通常采用等腰三角波或鋸齒波作為載波；等腰三角波應(yīng)用最多，其任一點(diǎn)水平寬度和高度成線性關(guān)系且左右對(duì)稱；與任一平緩變化的調(diào)制信號(hào)波相交，在交點(diǎn)控制器件通斷，就得寬度正比于信號(hào)波幅值的脈沖，

7、符合PWM的要求。調(diào)制信號(hào)波為正弦波時(shí)，得到的就是SPWM波；調(diào)制信號(hào)不是正弦波，而是其他所需波形時(shí)，也能得到等效的PWM波。結(jié)合IGBT單相橋式電壓型逆變電路對(duì)調(diào)制法進(jìn)行說(shuō)明：設(shè)負(fù)載為阻感負(fù)載，工作時(shí)V1和V2通斷互補(bǔ)，V3和V4通斷也互補(bǔ)?？刂埔?guī)律：uo正半周，V1通，V2斷，V3和V4交替通斷，負(fù)載電流比電壓滯后，在電壓正半周，電流有一段為正，一段為負(fù)，負(fù)載電流為正區(qū)間，V1和V4導(dǎo)通時(shí)，uo等于Ud，V4關(guān)斷時(shí)，負(fù)載電流通過(guò)V1