㈠ 簡述脈寬調制逆變電路調壓調頻的原理
控制方式為對逆變電路開關器件的通斷進行控制,使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖,用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形。
也就是在輸出波形的半個周期中產生多個脈沖,使各脈沖的等值電壓為正弦波形,所獲得的輸出平滑且低次諧波少。按一定的規則對各脈沖的寬度進行調制,既可改變逆變電路輸出電壓的大小,也可改變輸出頻率。
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逆變電路內部調壓功能以調壓范圍和線性度等工作指標來衡量。但由於在調壓過程中也會影響逆變輸出電壓的諧波含量,而諧波含量的高低對逆變器出端濾波器容量、體積和重量、整機效率、輸出功率都有影響,因此在評價各種調壓方式時,除了考慮上述調壓功能之外,還要兼顧諧波含量的影響。
為了防止交流電動機磁路飽和,用於變頻調速的電源輸出電壓需要與工作頻率同步調節,以保持U/f值為常數(其中U為電源輸出基波電壓方均根值,f為工作頻率)。
為了適應不同工件和工藝規范的需要,用於感應加熱的電源輸出功率需要在一定范圍內連續可調(相當於電源輸出電壓可調)。為了在電網和負載波動條件下維持輸出電壓恆定,各種恆壓電源(如不停電電源等)必須具備輸出電壓快速調節的功能等等。
㈡ 什麼是PWM整流電路
PWM整流電路是採用PWM控制方式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。
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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。
㈢ 什麼是PWM控制
Pulse Width Molation -- 脈寬調制 /脈沖寬度調制
脈沖寬度調制(PWM)是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術,廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中。脈寬調制是開關型穩壓電源中的術語。這是按穩壓的控制方式分類的,除了PWM型,還有PFM型和PWM、PFM混合型。脈寬調制式開關型穩壓電路是在控制電路輸出頻率不變的情況下,通過電壓反饋調整其占空比,從而達到穩定輸出電壓的目的。
PWM一種模擬控制方式,根據相應載荷的變化來調制晶體管柵極或基極的偏置,來實現開關穩壓電源輸出晶 體管或晶體管導通時間的改變,這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恆定。
PWM是一種對模擬信號電平進行數字編碼的方法。通過高解析度計數器的使用,方波的占空比被調制用來對一個具體模擬信號的電平進行編碼。PWM信號仍然是數字的,因為在給定的任何時刻,滿幅值的直流供電要麼完全有(ON),要麼完全無(OFF)。電壓或電流源是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復脈沖序列被加到模擬負載上去的。通的時候即是直流供電被加到負載上的時候,斷的時候即是供電被斷開的時候。只要帶寬足夠,任何模擬值都可以使用PWM進行編碼。
多數負載(無論是電感性負載還是電容性負載)需要的調制頻率高於10Hz,通常調制頻率為1kHz到200kHz之間。
許多微控制器內部都包含有PWM控制器。例如,Microchip公司的PIC16C67內含兩個PWM控制器,每一個都可以選擇接通時間和周期。占空比是接通時間與周期之比;調制頻率為周期的倒數。執行PWM操作之前,這種微處理器要求在軟體中完成以下工作:
* 設置提供調制方波的片上定時器/計數器的周期
* 在PWM控制寄存器中設置接通時間
* 設置PWM輸出的方向,這個輸出是一個通用I/O管腳
* 啟動定時器
* 使能PWM控制器
PWM的一個優點是從處理器到被控系統信號都是數字形式的,無需進行數模轉換。讓信號保持為數字形式可將雜訊影響降到最小。雜訊只有在強到足以將邏輯1改變為邏輯0或將邏輯0改變為邏輯1時,也才能對數字信號產生影響。
對雜訊抵抗能力的增強是PWM相對於模擬控制的另外一個優點,而且這也是在某些時候將PWM用於通信的主要原因。從模擬信號轉向PWM可以極大地延長通信距離。在接收端,通過適當的RC或LC網路可以濾除調制高頻方波並將信號還原為模擬形式。
總之,PWM既經濟、節約空間、抗噪性能強,是一種值得廣大工程師在許多設計應用中使用的有效技術。