電力電子技術課程設計----pwm交流斬控技術的交流穩(wěn)壓電源設計(編輯修改稿)
2025-12-13 14:27 本頁面
【文章內容簡介】 圖 23a的正弦半波分成 N等份 ,就 可以把正弦半波看成是由 N 個彼此相連的脈沖序列所組成的波形 .這些脈沖寬度相等 ,都等于 ? /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利用相同數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖代替 ,使矩形脈沖的中點和相應正弦波部分的中點重合 ,且使矩形脈沖和 圖 22 相應的正弦波部分面積 (沖量 )相等 ,就得到圖 23b 所示的脈沖序列 .這就是 PWM 波形 .可以看出 ,各脈沖的幅值相等 ,而寬度是按正弦規(guī)律變化 的 .根據(jù)面積等效原理 ,PWM 波形和正弦半波是等效的 .對于正弦波的負半周 ,也可以用同樣的方法得到 PWM 波形 .像這種脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的 PWM 波形 ,也稱 SPWM 波形 . PWM 交流斬控技術的交流穩(wěn)壓電源設計 6 圖 23 要改變等效輸出正弦波的幅值 ,只要按照同一比例系數(shù)改變上述各脈沖的寬度即可 . PWM波形可分 為等幅 PWM波和不等幅 PWM波兩種 .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 PWM逆變電路 ,其 PWM波都是由直流電源產(chǎn)生 ,由于直流電源電壓幅值基本恒定 ,因此 PWM 波是等幅的 .不管是等幅 PWM 波還是不等幅 PWM 波 ,都是基于面積等效原理來進行控制的 ,因此其本質是相同的 . 上面所列舉的 PWM 波都是由 PWM 電壓波 .除此之外 ,也還有 PWM 電流波 .例如 ,電流逆變電路的直流側是電流源 ,如對其進行 PWM 控制 ,所得到的 PWM 波就是 PWM 電流波 . 直流斬波電路得到的 PWM波是等效直流波形 ,SPWM波得到的是等效正弦波形 .這些都是應用十分廣泛的 PWM波 .PWM 控制技術實際上主要是 SPWM 控制技術 .除此之外 , PWM 波形還可以等效成其他所需要的波形 ,如等效成所需要的非正弦交流波形等 ,其基本原理和 SPWM控制相同 ,也是基于等效面積原理 . 2． 2 PWM 交流斬控調壓原理 電力電子技術課程設計 7 圖 24 圖 24（ a）所示，假定電路中各部分都是理想狀態(tài)。開關 S1為斬波開關， S2 為考慮負載電感續(xù)流的開關， 二者均為全控開關器件與二極管串聯(lián)組成的單相開關 [見圖 24（ b） ]。 S1 及 S2 不允許同時導通，通常二者在開關時序上互補。定義輸入電源電壓 u 的周期 T 與開關周期 Ts 之比為電路工作載波比 Kc，（ Kc=T/Ts）。圖 24（ c）表示主電路在穩(wěn)態(tài)運行時的輸出電壓波形。顯然輸出電壓 uo 為： 斷開導通， 斷開導通， 12 210)( SS SSuutEu o ????? (1) 式中： E（ t）為開關函數(shù)，其波形示于圖 24（ c），函數(shù)由式（ 2）定義。 斷開導通， 斷開導通， 12 2101)( SS SStE ???? (2) 在圖 24（ a）電路條件下，則 tUtEu o ?sin2)(?
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