pwm波電路

1. pwm逆變電路的調制方法有哪三種

pwn逆變電路的主要的調制方法有：脈寬頻率雙調制、頻率調制、脈沖寬度調制這三種調制方式。

PWM脈寬調制，是靠改變脈沖寬度來控制輸出電壓，通過改變周期來控制其輸出頻率。而輸出頻率的變化可通過改變此脈沖的調制周期來實現。

PWM波形，通過改變脈沖列的周期可以調頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調壓，採用適當控制方法即可使電壓與頻率協調變化。可以通過調整PWM的周期、PWM的占空比而達到控制充電電流的目的。

(1)pwm波電路擴展閱讀：

pwm逆變原理特點：

1、 可以得到相當接近正弦波的輸出電壓

2、整流電路採用二極體，可獲得接近1的功率因數

3、電路結構簡單

4、通過對輸出脈沖寬度的控制可改變輸出電壓，加快了變頻過程的動態響應，通用變頻器基本都再用PWM控制方式，所以介紹一下PWM控制的原理。

軟體PWM法具有以下優缺點：

優點：

簡化了PWM的硬體電路，降低了硬體的成本。利用軟體PWM不用外部的硬體PWM和電壓比較器，只需要功率MOSFET、續流磁芯、儲能電容等元器件，大大簡化了外圍電路。

可控制涓流大小。在PWM控制充電的過程中,單片機可實時檢測ADC埠上充電電流的大小，並根據充電電流大小與設定的涓流進行比較，以決定PWM占空比的調整方向。

電池喚醒充電。單片機利用ADC埠與PWM的寄存器可以任意設定充電電流的大小，所以，對於電池電壓比較低的電池，在上電後，可以採取小電流充一段時間的方式進行充電喚醒，並且在小電流的情況下可以近似認為恆流，對電池的沖擊破壞也較小。

缺點：

電流控制精度低。充電電流的大小的感知是通過電流采樣電阻來實現的，采樣電阻上的壓降傳到單片機的ADC輸入埠，單片機讀取本埠的電壓就可以知道充電電流的大小。

採用純硬體PWM具有以下優缺點：

優點：

電流精度高。充電電流的控制精度只與電流采樣電阻的精度有關，與單片機沒有關系。不受軟體PWM的調整速度和ADC的精度限制。

充電效率高。不存在軟體PWM的慢啟動問題，所以在相同的恆流充電和相同的充電時間內，充到電池中的能量高。

對電池損害小。由於充電時的電流比較穩定，波動幅度很小，所以對電池的沖擊很小，另外TL494還具有限壓作用，可以很好地保護電池。

缺點：

硬體的價格比較貴。TL494的使用在帶來以上優點的同時，增加了產品的成本，可以採用LM358或LM393的方式進行克服。

參考資料來源：網路-pwm逆變原理

2. PWM怎麼輸出4-20mA電流，電路是怎麼樣的

PWM是一種用控制脈沖寬度來控制輸出的開關電路，有多種功能：由高壓轉換成低壓，也可由內低壓轉換成高壓，容還可由正電源轉換成負電源，不同的用途其電路是不同的。所謂用PWM輸出4-20mA電流的方法就是控制輸出不同的占空比（所謂占空比就是在一個脈沖周期中，出高電平的時間占這個脈沖周期中所佔的比例）使輸出的平均電壓有相應調整，如占空比為50%則輸出的平均電壓約為高電平的一半，然後經過濾波使脈沖電壓變為較平穩的電壓，最簡單的方法在輸出端加一個電阻，成為輸出電流。工作過程是這樣的，采樣輸出電流，如果輸出電流大了就把脈沖寬度調小點，使輸出電流達到設定值，反之亦反。

3. 什麼是PWM整流電路

在交流變直流過程中先採用改變脈沖波寬度技術來達到調電壓的目的，然後再整流變直流。
優點是無內功耗損失且適合自動調節輸出電壓，缺點是電路較復雜又增添較多元器件。

4. 什麼是pwm整流電路，它和相控整流電路的工作原理和性能有何不同

PWM整流電路是抄採用PWM控制方式襲和全控型器件組成的整流電路。

一、原理不同：

1、PWM整流電路：

把逆變電路中的SPWM控制技術用於整流電路，就形成了PWM整流電路。

2、相控整流電路：

通過交流側輸入的相數的控制來進行整流控制。

二、性能不同：

1、PWM整流電路：

能在不同程度上解決傳統整流電路存在的問題。通過對PWM整流電路進行控制，使其輸入電流非常接近正弦波，且和輸入電壓同相位，則功率因數近似為1。

2、相控整流電路：

在這種電路中，只要適當控制晶閘管觸發導通瞬間的相位角，就能夠控制直流負載電壓的平均值。

(4)pwm波電路擴展閱讀

原理結構：

同SPWM逆變電路控制輸出電壓相類似，可在PWM整流電路的交流輸入端AB之間產生一個正弦波調制PWM波uAB，uAB中除了含有與電源同頻率的基波分量外，還含有與開關頻率有關的高次諧波。

由於電感Ls的濾波作用，這些高次諧波電壓只會使交流電流is產生很小的脈動。如果忽略這種脈動，is為頻率與電源頻率相同的正弦波。在交流電源電壓us一定時，is的幅值和相位由uAB中基波分量的幅值及其與us的相位差決定。改變uAB中基波分量的幅值和相位，就可以使is與us同相位。

5. PWM電路工作原理是什麼，如何計算參數

PWM控制電路的基本構成及工作原理

開關電源一般都採用脈沖寬度調制（）技術，其特點是頻率高，效率高，功率密度高，可靠性高。然而，由於其開關器件工作在高頻通斷狀態，高頻的快速瞬變過程本身就是一電磁騷擾（EMD）源，它產生的EMI信號有很寬的頻率范圍，又有一定的幅度。若把這種電源直接用於數字設備，則設備產生的EMI信號會變得更加強烈和復雜。 本文從開關電源的工作原理出發，探討抑制傳導干擾的EMI濾波器的設計以及對輻射EMI的抑制。[點擊在新窗口查看原始圖片] 1 開關電源產生EMI的機理 數字設備中的邏輯關系是用脈沖信號來表示的。為便於分析，把這種脈沖信號適當簡化，用圖1所示的脈沖串表示。根據傅里葉級數展開的方法，可用式（1）計算出信號所有各次諧波的電平。[點擊在新窗口查看原始圖片] 式中：An為脈沖中第n次諧波的電平； Vo為脈沖的電平； T為脈沖串的周期； tw為脈沖寬度； tr為脈沖的上升時間和下降時間。 開關電源具有各式各樣的電路形式，但它們的核心部分都是一個高電壓、大電流的受控脈沖信號源。假定某PWM開關電源脈沖信號的主要參數為：Vo=500V，T=2×10－5s，tw=10－5s，tr=0.4×10－6s，則其諧波電平如圖2所示。 圖2中開關電源內脈沖信號產生的諧波電平，對於其他電子設備來說即是EMI信號，這些諧波電平可以從對電源線的傳導干擾（頻率范圍為0.15～30MHz）和電場輻射干擾（頻率范圍為30～1000MHz）的測量中反映出來。 在圖2中，基波電平約160dBμV，500MHz約30dBμV，所以，要把開關電源的EMI電平都控制在標准規定的限值內，是有一定難度的。[點擊在新窗口查看原始圖片] 2 開關電源EMI濾波器的電路設計 當開關電源的諧波電平在低頻段（頻率范圍0.15～30MHz）表現在電源線上時，稱之為傳導干擾。要抑制傳導干擾相對比較容易，只要使用適當的EMI濾波器，就能將其在電源線上的EMI信號電平抑制在相關標准規定的限值內。 要使EMI濾波器對EMI信號有最佳的衰減性能，則濾波器阻抗應與電源阻抗失配，失配越厲害，實現的衰減越理想，得到的插入損耗特性就越好。也就是說，如果噪音源內阻是低阻抗的，則與之對接的EMI濾波器的輸入阻抗應該是高阻抗（如電感量很大的串聯電感）；如果噪音源內阻是高阻抗的，則EMI濾波器的輸入阻抗應該是低阻抗（如容量很大的並聯電容）。這個原則也是設計抑制開關電源EMI濾波器必須遵循的。 幾乎所有設備的傳導干擾都包含共模噪音和差模噪音，開關電源也不例外。共模干擾是由於載流導體與大地之間的電位差產生的，其特點是兩條線上的雜訊電壓是同電位同向的；而差模干擾則是由於載流導體之間的電位差產生的，其特點是兩條線上的雜訊電壓是同電位反向的。通常，線路上干擾電壓的這兩種分量是同時存在的。由於線路阻抗的不平衡，兩種分量在傳輸中會互相轉變，情況十分復雜。典型的EMI濾波器包含了共模雜訊和差模雜訊兩部分的抑制電路，如圖3所示。[點擊在新窗口查看原始圖片] 圖中：差模抑制電容Cx1，Cx20.1～0.47μF； 差模抑制電感L1，L2100～130μH； 共模抑制電容Cy1，Cy2<10000pF； 共模抑制電感L15～25mH。 設計時，必須使共模濾波電路和差模濾波電路的諧振頻率明顯低於開關電源的工作頻率，一般要低於10kHz，即[點擊在新窗口查看原始圖片] 在實際使用中，由於設備所產生的共模和差模的成分不一樣，可適當增加或減少濾波元件。具體電路的調整一般要經過EMI試驗後才能有滿意的結果，安裝濾波電路時一定要保證接地良好，並且輸入端和輸出端要良好隔離，否則，起不到濾波的效果。 開關電源所產生的干擾以共模干擾為主，在設計濾波電路時可嘗試去掉差模電感，再增加一級共模濾波電感。常採用如圖4所示的濾波電路，可使開關電源的傳導干擾下降了近30dB，比CISOR22標準的限值低了近6dB以上。 還有一個設計原則是不要過於追求濾波效果而造成成本過高，只要達到EMC標準的限值要求並有一定的餘量（一般可控制在6dB左右）即可。 3 輻射EMI的抑制措施 如前所述，開關電源是一個很強的騷擾源，它來源於開關器件的高頻通斷和輸出整流二極體反向恢復。很強的電磁騷擾信號通過空間輻射和電源線的傳導而干擾鄰近的敏感設備。除了功率開關管和高頻整流二極體外，產生輻射干擾的主要元器件還有脈沖變壓器及濾波電感等。 雖然，功率開關管的快速通斷給開關電源帶來了更高的效益，但是，也帶來了更強的高頻輻射。要降低輻射干擾，可應用電壓緩沖電路，如在開關管兩端並聯RCD緩沖電路，或電流緩沖電路，如在開關管的集電極上串聯20～80μH的電感。電感在功率開關管導通時能避免集電極電流突然增大，同時也可以減少整流電路中沖擊電流的影響。 功率開關管的集電極是一個強干擾源，開關管的散熱片應接到開關管的發射極上，以確保集電極與散熱片之間由於分布電容而產生的電流流入主電路中。為減少散熱片和機殼的分布電容，散熱片應盡量遠離機殼，如有條件的話，可採用有屏蔽措施的開關管散熱片。 整流二極體應採用恢復電荷小，且反向恢復時間短的，如肖特基管，最好是選用反向恢復呈軟特性的。另外在肖特基管兩端套磁珠和並聯RC吸收網路均可減少干擾，電阻、電容的取值可為幾Ω和數千pF，電容引線應盡可能短，以減少引線電感。實際使用中一般採用具有軟恢復特性的整流二極體，並在二極體兩端並接小電容來消除電路的寄生振盪。[點擊在新窗口查看原始圖片] 負載電流越大，續流結束時流經整流二極體的電流也越大，二極體反向恢復的時間也越長，則尖峰電流的影響也越大。採用多個整流二極體並聯來分擔負載電流，可以降低短路尖峰電流的影響。 開關電源必須屏蔽，採用模塊式全密封結構，建議用1mm以上厚度的鍍鋅鋼板，屏蔽層必須良好接地。在高頻脈沖變壓器初、次級之間加一屏蔽層並接地，可以抑制干擾的電場耦合。將高頻脈沖變壓器、輸出濾波電感等磁性元件加上屏蔽罩，可以將磁力線限制在磁阻小的屏蔽體內。 根據以上設計思路，對輻射干擾超過標准限值20dB左右的某開關電源，採用了一些在實驗室容易實現的措施，進行了如下的改進： ——在所有整流二極體兩端並470pF電容； ——在開關管G極的輸入端並50pF電容，與原有的39Ω電阻形成一RC低通濾波器； ——在各輸出濾波電容（電解電容）上並一0.01μF電容； ——在整流二極體管腳上套一小磁珠； ——改善屏蔽體的接地。 經過上述改進後，該電源就可以通過輻射干擾測試的限值要求。 4 結語 隨著電子產品的電磁兼容性日益受到重視，抑制開關電源的EMI，提高電子產品的質量，使之符合有關標准或規范，已成為電子產品設計者越來越關注的問題。本文是在分析干擾產生機理、以及大量實踐的基礎上，提出了行之有效的抑制措施。