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單極性PWM

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  • 發(fā)布時(shí)間:2017/8/10 16:27:12
  • 作者:pl_yinhe
定義
PWM(pulse-width modulation)意為脈沖寬度調(diào)制。單極性PWM是脈沖寬度調(diào)制方式中的一種,單極性PWM其主要特點(diǎn)是在半個(gè)周期內(nèi)PWM波只在一個(gè)方向變化。
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單極性PWM概述

  PWM的控制方式是對(duì)半導(dǎo)體開關(guān)器件進(jìn)行通斷控制,使輸出得到一系列等幅脈沖,用以等效正弦波或所需要的波形,從調(diào)制脈沖的極性看,PWM又可以分為單極性PWM和雙極性PWM兩種。

單極性PWM波形

單極性PWM波形

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單極性PWM控制原理

  單極性PWM控制電路如下圖1所示:

單極性PWM控制電路圖

  上圖中Ur為調(diào)制信號(hào),Uc為載波信號(hào)。

  調(diào)制信號(hào)Ur為正弦波,載波Uc在Ur的正半周為正極性的三角波,在Ur的負(fù)半周為負(fù)極性的三角波。

  在Ur的正半周,V1保持通態(tài),V2保持?jǐn)鄳B(tài)。

  當(dāng)Ur>Uc時(shí)使V4導(dǎo)通,V3關(guān)斷,Uo=Ud;當(dāng)Ur

  在Ur的負(fù)半周,V1保持?jǐn)鄳B(tài),V2保持通態(tài)。

  當(dāng)UrUc時(shí),使V3關(guān)斷,V4導(dǎo)通,Uo=0。 形成如下圖2所示波形:

單極性PWM控制電路波形圖

  像這種在Ur的半個(gè)周期內(nèi)三角波只在一個(gè)方向變化,所得到的PWM波也只在一個(gè)方向變化的控制方式成為單極性PWM控制。

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單極性PWM特點(diǎn)

  單極性調(diào)制方式的特點(diǎn)是在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)兩只功率管以較高的開關(guān)頻率互補(bǔ)開關(guān),保證可以得到理想的正弦輸出電壓,另兩只功率管以較低的輸出電壓基波頻率工作,但又不是固定其中一個(gè)橋臂始終為低頻(輸出基頻),另一個(gè)橋臂始終為高頻(載波頻率),而是每半個(gè)輸出電壓周期切換工作,即同一個(gè)橋臂在前半個(gè)周期工作在低頻,而在后半周工作在高頻,從而在很大程度上減小了開關(guān)損耗,且可使兩個(gè)橋臂的功率管工作狀態(tài)均衡,對(duì)于選用同樣的功率管時(shí),使其使用壽命均衡,對(duì)增加可靠性有利。

  針對(duì)輸出波形,相比于雙極性PWM模式,單極性PWM模式的輸出電壓中、高次諧波分量要小得多。


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