pwm波电路

1. pwm逆变电路的调制方法有哪三种

pwn逆变电路的主要的调制方法有：脉宽频率双调制、频率调制、脉冲宽度调制这三种调制方式。

PWM脉宽调制，是靠改变脉冲宽度来控制输出电压，通过改变周期来控制其输出频率。而输出频率的变化可通过改变此脉冲的调制周期来实现。

PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。

(1)pwm波电路扩展阅读：

pwm逆变原理特点：

1、 可以得到相当接近正弦波的输出电压

2、整流电路采用二极管，可获得接近1的功率因数

3、电路结构简单

4、通过对输出脉冲宽度的控制可改变输出电压，加快了变频过程的动态响应，通用变频器基本都再用PWM控制方式，所以介绍一下PWM控制的原理。

软件PWM法具有以下优缺点：

优点：

简化了PWM的硬件电路，降低了硬件的成本。利用软件PWM不用外部的硬件PWM和电压比较器，只需要功率MOSFET、续流磁芯、储能电容等元器件，大大简化了外围电路。

可控制涓流大小。在PWM控制充电的过程中,单片机可实时检测ADC端口上充电电流的大小，并根据充电电流大小与设定的涓流进行比较，以决定PWM占空比的调整方向。

电池唤醒充电。单片机利用ADC端口与PWM的寄存器可以任意设定充电电流的大小，所以，对于电池电压比较低的电池，在上电后，可以采取小电流充一段时间的方式进行充电唤醒，并且在小电流的情况下可以近似认为恒流，对电池的冲击破坏也较小。

缺点：

电流控制精度低。充电电流的大小的感知是通过电流采样电阻来实现的，采样电阻上的压降传到单片机的ADC输入端口，单片机读取本端口的电压就可以知道充电电流的大小。

采用纯硬件PWM具有以下优缺点：

优点：

电流精度高。充电电流的控制精度只与电流采样电阻的精度有关，与单片机没有关系。不受软件PWM的调整速度和ADC的精度限制。

充电效率高。不存在软件PWM的慢启动问题，所以在相同的恒流充电和相同的充电时间内，充到电池中的能量高。

对电池损害小。由于充电时的电流比较稳定，波动幅度很小，所以对电池的冲击很小，另外TL494还具有限压作用，可以很好地保护电池。

缺点：

硬件的价格比较贵。TL494的使用在带来以上优点的同时，增加了产品的成本，可以采用LM358或LM393的方式进行克服。

参考资料来源：网络-pwm逆变原理

2. PWM怎么输出4-20mA电流，电路是怎么样的

PWM是一种用控制脉冲宽度来控制输出的开关电路，有多种功能：由高压转换成低压，也可由内低压转换成高压，容还可由正电源转换成负电源，不同的用途其电路是不同的。所谓用PWM输出4-20mA电流的方法就是控制输出不同的占空比（所谓占空比就是在一个脉冲周期中，出高电平的时间占这个脉冲周期中所占的比例）使输出的平均电压有相应调整，如占空比为50%则输出的平均电压约为高电平的一半，然后经过滤波使脉冲电压变为较平稳的电压，最简单的方法在输出端加一个电阻，成为输出电流。工作过程是这样的，采样输出电流，如果输出电流大了就把脉冲宽度调小点，使输出电流达到设定值，反之亦反。

3. 什么是PWM整流电路

在交流变直流过程中先采用改变脉冲波宽度技术来达到调电压的目的，然后再整流变直流。
优点是无内功耗损失且适合自动调节输出电压，缺点是电路较复杂又增添较多元器件。

4. 什么是pwm整流电路，它和相控整流电路的工作原理和性能有何不同

PWM整流电路是抄采用PWM控制方式袭和全控型器件组成的整流电路。

一、原理不同：

1、PWM整流电路：

把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就形成了PWM整流电路。

2、相控整流电路：

通过交流侧输入的相数的控制来进行整流控制。

二、性能不同：

1、PWM整流电路：

能在不同程度上解决传统整流电路存在的问题。通过对PWM整流电路进行控制，使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位，则功率因数近似为1。

2、相控整流电路：

在这种电路中，只要适当控制晶闸管触发导通瞬间的相位角，就能够控制直流负载电压的平均值。

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原理结构：

同SPWM逆变电路控制输出电压相类似，可在PWM整流电路的交流输入端AB之间产生一个正弦波调制PWM波uAB，uAB中除了含有与电源同频率的基波分量外，还含有与开关频率有关的高次谐波。

由于电感Ls的滤波作用，这些高次谐波电压只会使交流电流is产生很小的脉动。如果忽略这种脉动，is为频率与电源频率相同的正弦波。在交流电源电压us一定时，is的幅值和相位由uAB中基波分量的幅值及其与us的相位差决定。改变uAB中基波分量的幅值和相位，就可以使is与us同相位。

5. PWM电路工作原理是什么，如何计算参数

PWM控制电路的基本构成及工作原理

开关电源一般都采用脉冲宽度调制（）技术，其特点是频率高，效率高，功率密度高，可靠性高。然而，由于其开关器件工作在高频通断状态，高频的快速瞬变过程本身就是一电磁骚扰（EMD）源，它产生的EMI信号有很宽的频率范围，又有一定的幅度。若把这种电源直接用于数字设备，则设备产生的EMI信号会变得更加强烈和复杂。 本文从开关电源的工作原理出发，探讨抑制传导干扰的EMI滤波器的设计以及对辐射EMI的抑制。[点击在新窗口查看原始图片] 1 开关电源产生EMI的机理 数字设备中的逻辑关系是用脉冲信号来表示的。为便于分析，把这种脉冲信号适当简化，用图1所示的脉冲串表示。根据傅里叶级数展开的方法，可用式（1）计算出信号所有各次谐波的电平。[点击在新窗口查看原始图片] 式中：An为脉冲中第n次谐波的电平； Vo为脉冲的电平； T为脉冲串的周期； tw为脉冲宽度； tr为脉冲的上升时间和下降时间。 开关电源具有各式各样的电路形式，但它们的核心部分都是一个高电压、大电流的受控脉冲信号源。假定某PWM开关电源脉冲信号的主要参数为：Vo=500V，T=2×10－5s，tw=10－5s，tr=0.4×10－6s，则其谐波电平如图2所示。 图2中开关电源内脉冲信号产生的谐波电平，对于其他电子设备来说即是EMI信号，这些谐波电平可以从对电源线的传导干扰（频率范围为0.15～30MHz）和电场辐射干扰（频率范围为30～1000MHz）的测量中反映出来。 在图2中，基波电平约160dBμV，500MHz约30dBμV，所以，要把开关电源的EMI电平都控制在标准规定的限值内，是有一定难度的。[点击在新窗口查看原始图片] 2 开关电源EMI滤波器的电路设计 当开关电源的谐波电平在低频段（频率范围0.15～30MHz）表现在电源线上时，称之为传导干扰。要抑制传导干扰相对比较容易，只要使用适当的EMI滤波器，就能将其在电源线上的EMI信号电平抑制在相关标准规定的限值内。 要使EMI滤波器对EMI信号有最佳的衰减性能，则滤波器阻抗应与电源阻抗失配，失配越厉害，实现的衰减越理想，得到的插入损耗特性就越好。也就是说，如果噪音源内阻是低阻抗的，则与之对接的EMI滤波器的输入阻抗应该是高阻抗（如电感量很大的串联电感）；如果噪音源内阻是高阻抗的，则EMI滤波器的输入阻抗应该是低阻抗（如容量很大的并联电容）。这个原则也是设计抑制开关电源EMI滤波器必须遵循的。 几乎所有设备的传导干扰都包含共模噪音和差模噪音，开关电源也不例外。共模干扰是由于载流导体与大地之间的电位差产生的，其特点是两条线上的杂讯电压是同电位同向的；而差模干扰则是由于载流导体之间的电位差产生的，其特点是两条线上的杂讯电压是同电位反向的。通常，线路上干扰电压的这两种分量是同时存在的。由于线路阻抗的不平衡，两种分量在传输中会互相转变，情况十分复杂。典型的EMI滤波器包含了共模杂讯和差模杂讯两部分的抑制电路，如图3所示。[点击在新窗口查看原始图片] 图中：差模抑制电容Cx1，Cx20.1～0.47μF； 差模抑制电感L1，L2100～130μH； 共模抑制电容Cy1，Cy2<10000pF； 共模抑制电感L15～25mH。 设计时，必须使共模滤波电路和差模滤波电路的谐振频率明显低于开关电源的工作频率，一般要低于10kHz，即[点击在新窗口查看原始图片] 在实际使用中，由于设备所产生的共模和差模的成分不一样，可适当增加或减少滤波元件。具体电路的调整一般要经过EMI试验后才能有满意的结果，安装滤波电路时一定要保证接地良好，并且输入端和输出端要良好隔离，否则，起不到滤波的效果。 开关电源所产生的干扰以共模干扰为主，在设计滤波电路时可尝试去掉差模电感，再增加一级共模滤波电感。常采用如图4所示的滤波电路，可使开关电源的传导干扰下降了近30dB，比CISOR22标准的限值低了近6dB以上。 还有一个设计原则是不要过于追求滤波效果而造成成本过高，只要达到EMC标准的限值要求并有一定的余量（一般可控制在6dB左右）即可。 3 辐射EMI的抑制措施 如前所述，开关电源是一个很强的骚扰源，它来源于开关器件的高频通断和输出整流二极管反向恢复。很强的电磁骚扰信号通过空间辐射和电源线的传导而干扰邻近的敏感设备。除了功率开关管和高频整流二极管外，产生辐射干扰的主要元器件还有脉冲变压器及滤波电感等。 虽然，功率开关管的快速通断给开关电源带来了更高的效益，但是，也带来了更强的高频辐射。要降低辐射干扰，可应用电压缓冲电路，如在开关管两端并联RCD缓冲电路，或电流缓冲电路，如在开关管的集电极上串联20～80μH的电感。电感在功率开关管导通时能避免集电极电流突然增大，同时也可以减少整流电路中冲击电流的影响。 功率开关管的集电极是一个强干扰源，开关管的散热片应接到开关管的发射极上，以确保集电极与散热片之间由于分布电容而产生的电流流入主电路中。为减少散热片和机壳的分布电容，散热片应尽量远离机壳，如有条件的话，可采用有屏蔽措施的开关管散热片。 整流二极管应采用恢复电荷小，且反向恢复时间短的，如肖特基管，最好是选用反向恢复呈软特性的。另外在肖特基管两端套磁珠和并联RC吸收网络均可减少干扰，电阻、电容的取值可为几Ω和数千pF，电容引线应尽可能短，以减少引线电感。实际使用中一般采用具有软恢复特性的整流二极管，并在二极管两端并接小电容来消除电路的寄生振荡。[点击在新窗口查看原始图片] 负载电流越大，续流结束时流经整流二极管的电流也越大，二极管反向恢复的时间也越长，则尖峰电流的影响也越大。采用多个整流二极管并联来分担负载电流，可以降低短路尖峰电流的影响。 开关电源必须屏蔽，采用模块式全密封结构，建议用1mm以上厚度的镀锌钢板，屏蔽层必须良好接地。在高频脉冲变压器初、次级之间加一屏蔽层并接地，可以抑制干扰的电场耦合。将高频脉冲变压器、输出滤波电感等磁性元件加上屏蔽罩，可以将磁力线限制在磁阻小的屏蔽体内。 根据以上设计思路，对辐射干扰超过标准限值20dB左右的某开关电源，采用了一些在实验室容易实现的措施，进行了如下的改进： ——在所有整流二极管两端并470pF电容； ——在开关管G极的输入端并50pF电容，与原有的39Ω电阻形成一RC低通滤波器； ——在各输出滤波电容（电解电容）上并一0.01μF电容； ——在整流二极管管脚上套一小磁珠； ——改善屏蔽体的接地。 经过上述改进后，该电源就可以通过辐射干扰测试的限值要求。 4 结语 随着电子产品的电磁兼容性日益受到重视，抑制开关电源的EMI，提高电子产品的质量，使之符合有关标准或规范，已成为电子产品设计者越来越关注的问题。本文是在分析干扰产生机理、以及大量实践的基础上，提出了行之有效的抑制措施。