7第6章 PWM控制技术.ppt

第6章 PWM控制技术
引言
PWM控制的基本原理
PWM逆变电路及其控制方法
PWM跟踪控制技术
PWM整流电路及其控制方法
本章小结
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第6章 PWM控制技术•引言
PWM (Pulse Width Modulation)控制就是脉宽调制技术:即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效的获得所需要的波形(含形状和幅值)。
第3、4章已涉及到PWM控制,第3章直流斩波电路采用的就PWM技术;。
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第6章 PWM控制技术•引言
PWM控制的思想源于通信技术,全控型器件的发展使得实现PWM控制变得十分容易。
PWM技术的应用十分广泛,它使电力电子装置的性能大大提高,因此它在电力电子技术的发展史上占有十分重要的地位。
PWM控制技术正是有赖于在逆变电路中的成功应用,才确定了它在电力电子技术中的重要地位。现在使用的各种逆变电路都采用了PWM技术,因此,本章和第5章(逆变电路)相结合,才能使我们对逆变电路有完整地认识。
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PWM控制的基本思想
1)重要理论基础——面积等效原理
冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。
冲量
窄脉冲的面积
效果基本相同
环节的输出响应波形基本相同
图6-1 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲
d)单位脉冲函数
f
(
t
)
d
(
t
)
t
O
a)矩形脉冲
b)三角形脉冲
c)正弦半波脉冲
t
O
t
O
t
O
f
(
t
)
f
(
t
)
f
(
t
)
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PWM控制的基本思想
b)
图6-2 冲量相等的各种窄脉冲的响应波形
具体的实例说明“面积等效原理”
a)
u (t)-电压窄脉冲,是电路的输入。
i (t)-输出电流,是电路的响应。
5
O
u
ωt
>
SPWM波
PWM控制的基本思想
O
u
ωt
>
如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波
O
u
ωt
>
6
PWM控制的基本思想
若要改变等效输出正弦波幅值,按同一比例改变各脉冲宽度即可。
SPWM波
O
u
ωt
>
如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波
O
u
ωt
>
O
u
ωt
>
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PWM控制的基本思想
O
w
t
U
d
-U
d
对于正弦波的负半周,采取同样的方法,得到PWM波形,因此正弦波一个完整周期的等效PWM波为:
O
w
t
U
d
-
U
d
根据面积等效原理,正弦波还可等效为下图中的PWM波,而且这种方式在实际应用中更为广泛。
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PWM控制的基本思想
等幅PWM波
输入电源是恒定直流
第3章的直流斩波电路

不等幅PWM波
输入电源是交流或不是恒定的直流


O
w
t
U
d
-
U
d
U
o
ω
t
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PWM控制的基本思想
2)PWM电流波
电流型逆变电路进行PWM控制,得到的就是PWM电流波。
PWM波可等效的各种波形
直流斩波电路直流波形
SPWM波正弦波形
等效成其他所需波形,如:
所需波形
等效的PWM波
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