《WM控制技術(shù)》課件

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1、第六章PWM控制技術(shù)引言6.1PWM控制的基本原理1第六章PWM控制技術(shù)?引言PWM(PulseWidthModulation)控制就是脈寬調(diào)制技術(shù)：即通過對一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來等效的獲得所需要的波形（含形狀和幅值)。第3章已涉及到PWM控制，第3章直流斬波電路采用的就PWM技術(shù)涉及到了。2第六章PWM控制技術(shù)?引言PWM控制的思想源于通信技術(shù)，全控型器件的發(fā)展使得實現(xiàn)PWM控制變得十分容易。PWM技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，它使電力電子裝置的性能大大提高，因此它在電力電子技術(shù)的發(fā)展史上占有十分重要的地位。PWM控制技術(shù)正是有賴于在

2、逆變電路中的成功應(yīng)用，才確定了它在電力電子技術(shù)中的重要地位?，F(xiàn)在使用的各種逆變電路都采用了PWM技術(shù)，因此，本章和第5章（逆變電路）相結(jié)合，才能使我們對逆變電路有完整地認(rèn)識。36.1PWM控制的基本思想1）重要理論基礎(chǔ)——面積等效原理沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。沖量窄脈沖的面積效果基本相同環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同圖6-1形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖d)單位脈沖函數(shù)f(t)d(t)tOa)矩形脈沖b)三角形脈沖c)正弦半波脈沖tOtOtOf(t)f(t)f(t)46.1PWM控制的基本思想b)

3、圖6-2沖量相等的各種窄脈沖的響應(yīng)波形具體的實例說明“面積等效原理”a）u(t)－電壓窄脈沖，是電路的輸入。i(t)－輸出電流，是電路的響應(yīng)。5Ouωt>SPWM波6.1PWM控制的基本思想Ouωt>如何用一系列等幅不等寬的脈沖來代替一個正弦半波Ouωt>66.1PWM控制的基本思想若要改變等效輸出正弦波幅值，按同一比例改變各脈沖寬度即可。Ouωt>SPWM波Ouωt>如何用一系列等幅不等寬的脈沖來代替一個正弦半波Ouωt>76.1PWM控制的基本思想OwtUd-Ud對于正弦波的負(fù)半周，采取同樣的方法，得到PWM波形，因此正弦波一個

4、完整周期的等效PWM波為：OwtUd-Ud根據(jù)面積等效原理，正弦波還可等效為下圖中的PWM波，而且這種方式在實際應(yīng)用中更為廣泛。86.1PWM控制的基本思想等幅PWM波輸入電源是恒定直流第3章的直流斬波電路6.2節(jié)的PWM逆變電路6.4節(jié)的PWM整流電路不等幅PWM波輸入電源是交流或不是恒定的直流4.1節(jié)的斬控式交流調(diào)壓電路4.4節(jié)的矩陣式變頻電路OwtUd-UdUoωt96.1PWM控制的基本思想2）PWM電流波電流型逆變電路進(jìn)行PWM控制，得到的就是PWM電流波。PWM波可等效的各種波形直流斬波電路直流波形SPWM波正弦波形等效

5、成其他所需波形，如:所需波形等效的PWM波10第六章PWM控制技術(shù)?小結(jié)PWM控制技術(shù)的地位PWM控制技術(shù)是在電力電子領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，并對電力電子技術(shù)產(chǎn)生了十分深遠(yuǎn)影響的一項技術(shù)。器件與PWM技術(shù)的關(guān)系IGBT、電力MOSFET等為代表的全控型器件的不斷完善給PWM控制技術(shù)提供了強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ)。PWM控制技術(shù)用于直流斬波電路直流斬波電路實際上就是直流PWM電路，是PWM控制技術(shù)應(yīng)用較早也成熟較早的一類電路，應(yīng)用于直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)就構(gòu)成廣泛應(yīng)用的直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)。11第六章PWM控制技術(shù)?小結(jié)PWM控制技術(shù)用于交流—交流變流電路

6、斬控式交流調(diào)壓電路和矩陣式變頻電路是PWM控制技術(shù)在這類電路中應(yīng)用的代表。目前其應(yīng)用都還不多。12第六章PWM控制技術(shù)?小結(jié)PWM控制技術(shù)用于逆變電路PWM控制技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用最具代表性。正是由于在逆變電路中廣泛而成功的應(yīng)用，才奠定了PWM控制技術(shù)在電力電子技術(shù)中的突出地位。除功率很大的逆變裝置外，不用PWM控制的逆變電路已十分少見。第5章因尚未涉及到PWM控制技術(shù)，因此對逆變電路的介紹是不完整的。學(xué)完本章才能對逆變電路有較完整的認(rèn)識。13第六章PWM控制技術(shù)?小結(jié)PWM控制技術(shù)用于整流電路PWM控制技術(shù)用于整流電路即構(gòu)成PW

7、M整流電路。可看成逆變電路中的PWM技術(shù)向整流電路的延伸。PWM整流電路已獲得了一些應(yīng)用，并有良好的應(yīng)用前景。PWM整流電路作為對第2章的補(bǔ)充，可使我們對整流電路有更全面的認(rèn)識。14第六章PWM控制技術(shù)?小結(jié)PWM控制技術(shù)與相位控制技術(shù)以第2章相控整流電路和第4章交流調(diào)壓電路為代表的相位控制技術(shù)至今在電力電子電路中仍占據(jù)著重要地位。以PWM控制技術(shù)為代表的斬波控制技術(shù)正在越來越占據(jù)著主導(dǎo)地位。相位控制和斬波控制分別簡稱相控和斬控。把兩種技術(shù)對照學(xué)習(xí)，對電力電子電路的控制技術(shù)會有更明晰的認(rèn)識。15PWM控制技術(shù)一直是變頻技術(shù)的核心技術(shù)

8、之一。從最初采用模擬電路完成三角調(diào)制波和參考正弦波比較，產(chǎn)生正弦脈寬調(diào)制SPWM信號以控制功率器件的開關(guān)開始，到目前采用全數(shù)字化方案，完成優(yōu)化的實時在線的PWM信號輸出，可以說直到目前為止，PWM在各種應(yīng)用場合仍占主導(dǎo)地位,并一直是人