,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单极性正弦波,脉宽调制电路,单极性正弦波脉宽调制电路,一、脉宽调制控制电路的工作原理,+,+,N,-,R,2,R,3,R,P,R,1,R,L,U,P,u,0,u,k,U,b,E,C,U,L,V,V,D,图9-8,PWM,控制电路,原理,一、脉宽调制控制电路的工作原理+N-R2R3RPR1RL,运算放大器,N,在开环状态，可将连续电压信号变成脉冲电压信号。二极管,VD,在,V,断开时为感性负载,RL,提供释放电感储能形成续流回路。,N,的反相端输入三个信号：一个是三角波调制信号,up,，其频率是主电路所需的开关调制频率；另一个是控制电压,uc,其极性与大小随时间可变；再一个是负偏置电压,uo,其作用是在,uc=0,时通过,Rp,的调节使比较器的输出电压,ub,为宽度相等的正负方波，如图,a,所示。当控制电压,uc0,时，锯齿波过零的时间提前，结果在输出端得到正半波比负半波窄的调制方波，如图,b,所示。当,ucT,时,ub1,ub4,变正，但由于电枢反电动势的作用，,V1,，,V4,不能立即导通，,ia,沿回路经,VD4,，,VD1,续流反向电流,ia,降至零后，,VD4,，,VD1,切断，,V1,，,V4,，导通。,图示的H形双极式PWM控制电路由4个大功率晶体管和四个续流二,四、同步式与异步式脉宽调制控制电路,定义：调制控制中，若载波信号为等腰三角波，基准信号采用正弦波，则称为正弦波脉宽调制，简称,SPWM。,四、同步式与异步式脉宽调制控制电路定义：调制控制中，若载波信,图9-19 单极性正弦波脉宽调制,a),b),U,AB,倒相器,正弦波基准,信号振荡器,三角波,振荡器,半波整,流电路,比较器,V,1,M,半波整,流电路,比较器,V,2,V,3,V,4,E,C,A,B,u,P,u,c,-,u,c,E,-,u,c,u,c,u,P,u,O,O,-,E,t,t,图9-19 单极性正弦波脉宽调制a)b)UAB倒相器正弦波,相关电路及相应功能,该电路运用运放及二极管实现对输入的三角波信号进行处理得到单极性的三角波，即,up,。,相关电路及相应功能该电路运用运放及二极管实现对输入的三角波信,该部分电路对正弦波信号进行半波整流，得到,uc,。,该部分电路对正弦波信号进行半波整流，得到uc。,该部分电路对反相后的正弦波进行整流，得到,-uc,。,该部分电路对反相后的正弦波进行整流，得到-uc。,该电路是个比较器，通过比较,up,和,uc,up,和,-uc,，产生正弦脉冲，来控制晶体管工作。,该电路是个比较器，通过比较up和uc,up和-uc，产生正弦,正弦波经整流输出与三角波信号,up,比较产生正脉冲使功率晶体管,V1,V2,工作，使电源,E,通过,V1,V4,，在,AB,两端形成正的电压脉冲,UAB,；而正弦波,uc,的负半波经倒相成正半波再经整流后与三角波比较产生正脉冲使,V2,、,V3,管工作，则在,AB,两端形成负的电压脉冲,UBA,。,正弦波经整流输出与三角波信号up比较产生正脉冲使功率晶体管V,单极性正弦波脉宽调制概要ppt课件,单极性:指载波信号与基准信号始终保持同极性的关系，即正弦波处于正半周时，载波信号在正值范围内变化，产生正的调制脉冲列。而正弦波处于负半周时，产生负的调制脉冲列。,单极性:指载波信号与基准信号始终保持同极性的关系，即正弦波,采用正弦波调制后的输出电压脉冲,U,AB,具有以下特点：在半个周期内，两边的脉冲宽度小，中间的脉冲宽度大，各脉冲的宽度基本上按正弦分布。它比单极性直流脉宽调制的输出电压波形更接近于正弦。,采用正弦波调制后的输出电压脉冲UAB具有以下特点：在半个周期,定义载波频率,f,p,与调制波频率,f,k,之比为载波比,N,，,即,N=f,p,/f,k,。,用三角波,u,p,幅值,U,pm,与正弦波,u,k,幅值,U,km,之比,m=U,pm,/U,km,表示调节脉冲宽度的能力，,m,愈大，,u,k,幅值就愈小，则等高不等宽脉冲宽度变窄，输出电压减小。根据载波比的变化与否可分为同步式调制控制与异步式调制控制。,定义载波频率fp与调制波频率fk之比为载波比N，即N=fp/,（一）同步式调制控制,在同步式调制控制方式中，,N,为常数，即变频时控制电路的三角载波频率与正弦调制波的频率要同步变化，从而保持脉宽调制信号波形数和相位不变。如果取,N,等于,3,的倍数，则同步调制控制能保证逆变器输出波形的正、负半波始终保持对称，对于三相逆变器能严格保证三相输出波形间具有互差,120,的对称关系。,但是，当输出频率很低时，由于相邻两脉冲间的间距增大，谐波会显著增加，使负载电动机产生较大的脉动转矩和较强的噪声，这是同步式调制控制方式的主要缺点。,（一）同步式调制控制在同步式调制控制方式中，N为常数，即变频,（二）异步式调制控制,当三角载波信号频率一定时，若只改变正弦波基准信号的频率，即让载波比,N,不为常数，同样可以改变输出电压的频率，这样正、负半周的脉冲数和相位在不同的输出频率下，就不完全对称，把这种控制方式称为异步式脉宽调制控制方式。,（二）异步式调制控制 当三角载波信号频率一定时，若只改变正弦,由于正、负半周输出脉冲不对称，会出现偶次的高次谐波，但是在低频输出时，每周内所包含的脉冲数增多，相应地可减少负载电动机的转矩脉动，改善了低频工作的特性。在改善低频工作的同时，异步式调制不会失去同步式调制的优点，即在半个周期内，各脉冲的宽度基本上按正弦分布。但当载波比随着输出频率的降低而连续变化时，使逆变器输出电压的波形及其相位都发生变化，很难保持三相输出间的对称关系，因而引起电动机工作的不平稳。,由于正、负半周输出脉冲不对称，会出现偶次的高次谐波，但是在低,