pwm變換器的作用是什么?pwm變換器工作原理解說
在這篇文章中,小編將為大家?guī)鞵WM變換器的相關(guān)報道。如果你對本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、PWM變換器基本原理
PWM變換器是基于脈寬調(diào)制來實現(xiàn)的,PWM變換器的基本原理也即脈寬調(diào)制的基本原理。
脈寬調(diào)制(PWM)基本原理:控制方式就是對逆變電路開關(guān)器件的通斷進行控制,使輸出端得到一系列幅值相等但寬度不一致的脈沖,用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形。也就是在輸出波形的半個周期中產(chǎn)生多個脈沖,使各脈沖的等值電壓為正弦波形,所獲得的輸出平滑且低次諧波少。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進行調(diào)制,既可改變逆變電路輸出電壓的大小,也可改變輸出頻率 。
例如,把正弦半波波形分成N等份,就可把正弦半波看成由N個彼此相連的脈沖所組成的波形。這些脈沖寬度相等,都等于 π/n ,但幅值不等,且脈沖頂部不是水平直線,而是曲線,各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖序列用同樣數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖序列代替,使矩形脈沖的中點和相應(yīng)正弦等分的中點重合,且使矩形脈沖和相應(yīng)正弦部分面積(即沖量)相等,就得到一組脈沖序列,這就是PWM波形。可以看出,各脈沖寬度是按正弦規(guī)律變化的。根據(jù)沖量相等效果相同的原理,PWM波形和正弦半波是等效的。對于正弦的負(fù)半周,也可以用同樣的方法得到PWM波形。
在PWM波形中,各脈沖的幅值是相等的,要改變等效輸出正弦波的幅值時,只要按同一比例系數(shù)改變各脈沖的寬度即可,因此在交-直-交變頻器中,PWM逆變電路輸出的脈沖電壓就是直流側(cè)電壓的幅值。
根據(jù)上述原理,在給出了正弦波頻率,幅值和半個周期內(nèi)的脈沖數(shù)后,PWM波形各脈沖的寬度和間隔就可以準(zhǔn)確計算出來。按照計算結(jié)果控制電路中各開關(guān)器件的通斷,就可以得到所需要的PWM波形。
二、PWM變換器作用
通過上面的介紹,想必大家對PWM變換器基本原理已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識。在這部分,我們主要來了解一下PWM變換器的作用。PWM變換器的作用主要可以包含以下3點:
1、PWM通過調(diào)節(jié)占空比改變負(fù)載兩端的電壓
這種方式的典型應(yīng)用有如下場景: 1)控制LED燈的亮暗變化,通過PWM信號占空比的變化,可以實現(xiàn)流過LED電流的不同,實現(xiàn)LED亮暗的漸變;2) PWM信號用于繼電器線圈的節(jié)能,對于功率繼電器而言,所需要的吸合力比較大,流過線圈的電流比較大,而在穩(wěn)定吸合之后,又不需要這么大的電流,怎么辦?就可以通過PWM來改變線圈兩端的電壓,從而實現(xiàn)線圈的節(jié)能,對節(jié)能起到重要作用。
2、PWM信號用來實現(xiàn)電機調(diào)速
PWM用來驅(qū)動電機和調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速是非常重要的內(nèi)容,如BLDC電機驅(qū)動以及變頻器調(diào)速都是PWM來實現(xiàn)的。PWM在調(diào)節(jié)有刷電機的轉(zhuǎn)速時經(jīng)常會用到H橋電路。所謂H橋電路是由四個功率開關(guān)器(比如三極管、MOS管等)件所構(gòu)成的電路,每個橋臂的上下管子不同時導(dǎo)通,每次都是對角導(dǎo)通。
3、多電平跟蹤
為了緩解PWM變換器的電壓較高時開關(guān)器件的耐壓不足、電磁噪聲較大,同時為了減少變換器輸出的諧波含量,多電平PWM變換器應(yīng)運而生,并且成為電力電子技術(shù)領(lǐng)域的一個研究熱點。最典型的一種多電平跟蹤控制方法是,根據(jù)電平數(shù)目增加誤差比較器的滯環(huán)數(shù),即N電平變換需要N-1個滯環(huán),用以判斷電平階梯跳變,實現(xiàn)多電平跟蹤。
以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)PWM變換器的內(nèi)容,如果你對本文內(nèi)容感到滿意,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!