[高等教育]測控電路09_連續(xù)信號控制電路(已修改)
2025-02-02 21:13 本頁面
【正文】 ? 控制電路 — 控制執(zhí)行機構(gòu)運動的電路 常用的執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動器件： （ 1）電動機； （ 2）油（氣）缸； （ 3）電磁機構(gòu)（電磁鐵、磁致伸縮）； （ 4）壓電驅(qū)動； （ 5）熱驅(qū)動； （ 6）其它（化學、生物、核等）。 第九章 連續(xù)信號控制電路 ? 電機 是最采用的執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動器件 （ 1）可以驅(qū)動各種執(zhí)行器件，用于各種場合； （ 2）行程大； （ 3）變速范圍大； （ 4）輸出力矩大； （ 5）控制靈活方便。 第九章 連續(xù)信號控制電路 ? 連續(xù)信號控制電路 — 將交流信號連續(xù)變換成直流信號，或者是直流信號連續(xù)變換成交流信號以達到控制目的。 ? 主要指 直流電動機調(diào)速、交流電動機調(diào)速、功率電源控制中的導電角控制電路、脈寬調(diào)制控制電路、變頻控制電路等。 第九章 連續(xù)信號控制電路 ? 速度調(diào)節(jié)是控制中的一個重要問題 ? 本章首先研究直流電機的速度調(diào)節(jié)與控制 ? 然后研究交流電機的驅(qū)動、速度調(diào)節(jié)與控制 第九章 連續(xù)信號控制電路 ? 脈寬調(diào)制 (Pulse Width Modulation)控制電路，通常稱為 PWM控制電路，是 利用半導體功率晶體管或晶閘管等開關(guān)器件的導通和關(guān)斷，把直流電壓變成一系列幅值相等的電壓脈沖 ，通過控制電壓脈沖的寬度以達到變壓目的，或者控制電壓脈沖寬度和脈沖列的周期以達到變壓變頻目的的一種變換電路。 脈寬調(diào)制 (PWM)控制電路 ? 為什么采用脈寬調(diào)制 ,而不用電壓調(diào)速 ? (1) 脈寬調(diào)制可以用于直流和交流電機調(diào)速 ,還可以與調(diào)頻相結(jié)合，通用性強 。 (2) 在電機驅(qū)動中功率放大器工作在非線性狀態(tài)，脈寬調(diào)制讓功率放大器工作在開關(guān)狀態(tài)，可以減小有功功率消耗，獲得較高的效率與較好的線性 。 (3) 讓電機始終處在有電狀態(tài) ,對于電機動態(tài)特性有利。 脈寬調(diào)制 (PWM)控制電路 脈寬調(diào)制控制電路包括 電壓 脈寬變換器 和開關(guān)式功率放大器 兩部分。運算放大器 N工作在開環(huán)或正反饋狀態(tài)，實現(xiàn)把連續(xù)電壓信號變成脈沖電壓信號。二極管 VD在 V關(guān)斷時為 感性負載 RL提供釋放電感儲能、形成續(xù)流回路。 脈寬調(diào)制控制電路的工作原理 電壓 脈寬 功率放大 ∞ + + N R2 R3 RP R1 RL uP u0 uc ub EC uL V N的反相端輸入三個信號： 鋸齒波或三角波調(diào)制信號 up,控制電壓 uc，負偏置電壓 u0，其作用是在 uc=0時通過 RP的調(diào)節(jié)使比較器的輸出電壓ub為寬度相等的正負方波。 電壓 脈寬 功率放大 ∞ + + N R2 R3 RP R1 RL uP u0 uc ub EC uL V 脈寬調(diào)制控制電路的工作原理 uc0: 鋸齒波過零提前，正半波比負半波窄 uc0: 鋸齒波過零的時間后移，正半波比負半波寬 ???????? ??cmc121uuT?a)uc=0 t O uP ub b)uc0 t O uP ub uP+uc+u0 c)uc0 t t O t t O t O O t O T τ t O T τ O T τ uP ub uP+uc+u0 uP+uc+u0 脈寬變化引起 RL上平均電壓變化 脈寬調(diào)制控制電路的工作原理 典型脈寬調(diào)制電
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