《脉宽调PWM技术》PPT课件

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1、第六章PWM控制技术第六章PWM控制技术引言6.1PWM控制的基本原理6.2PWM逆变电路及其控制方法6.3PWM跟踪控制技术6.4PWM整流电路及其控制方法本章小结第六章PWM控制技术•引言PWM(PulseWidthModulation)控制就是脉宽调制技术：即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要的波形（含形状和幅值)如直流斩波电路、斩控式调压电路和矩阵式变频电路已涉及到PWM控制。全控型器件的发展使得实现PWM控制变得十分容易。应用十分广泛，在电力电子技术的发展史上占有十分重要的地位。

2、PWM控制技术在逆变电路中得到成功应用，现在使用的各种逆变电路都采用了PWM技术，本章和第5章（逆变电路）相结合，才能使我们对逆变电路有完整地认识。6.1PWM控制的基本思想1）重要理论基础—面积等效原理冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同窄脉冲的面积环节的输出响应波形基本相同形状不同而冲量相同的各种窄脉冲单位脉冲函数f(t)d(t)tO矩形脉冲三角形脉冲正弦半波脉冲tOf(t)tOf(t)tOf(t)实例说明响应波形如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波Ouωt面积等

3、效原理6.1PWM控制的基本思想OuωtSPWM波Ouωt>若要改变正弦波幅值按同一比例改变各脉冲宽度即可宽度按正弦规律变化冲量相等，中点重合6.1PWM控制的基本思想OwtUd-Ud对于正弦波的负半周，采取同样的方法，得到PWM波形OwtUd-Ud正弦波还可等效为下图中的PWM波，在实际应用中更为广泛。Uoωt等幅PWM波不等幅PWM波6.2PWM逆变电路及其控制方法6.2.1计算法和调制法6.2.2异步调制和同步调制6.2.3规则采样法6.2.4PWM逆变电路得谐波分析6.2.5提高直流电压利用和减少

4、开关次数6.2.6PWM逆变电路的多重化目前中小功率的逆变电路几乎都采用PWM技术。逆变电路是PWM控制技术最为重要的应用场合。本节内容构成了本章的主体。PWM逆变电路也可分为电压型和电流型两种，目前实用的PWM逆变电路几乎都是电压型电路。1）计算法据正弦波频率、幅值和半周期脉冲数，准确计算PWM波各脉冲宽度和间隔，据此控制逆变电路开关器件的通断，就可得到PWM波形较繁琐，当正弦波的频率、幅值或相位变化时，结果都要变化V4关时,V1,VD3或V3VD1续流，uo=0V1通，V2断，V3,4交替通断Uo正周

5、半V1,4导通时，uo=UdV2通，V1断。V3,4交替通断V3关时,V2VD4或V4VD2续流,uo=0V2,3导通时，uo=-Ud2）单极型调制法以单相桥式电压型逆变电路为例单相桥式PWM逆变电路V1,2通断互补，V3,4通断也互补单极性PWM控制方式波形urucuOwtOwtuouoUd-Ud在ur和uc的交点时刻控制IGBT的通断Uo负周半ur正半周，V1保持通，V2保持断。当ur>uc时使V4通，V3断，uo=Ud。当ur

6、波分量6.2.1计算法和调制法6.2.1计算法和调制法3）双极性PWM控制方式（单相桥逆变）载波有正有负，PWM波也有正负，±Ud两种电平。ur正负半周，对各开关器件的控制规律同单极型ur>uc时，令V1,4导通，令V23关断如io>0，V1,4通；如io<0，VD14通,uo=Udur0，VD2,3通，uo=-Ud。双极性PWM控制方式波形urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud在ur和uc的交点时刻控制IGBT的通断。ucu

7、rUuuUN'uVN'uWN'ttttuUVUd-Udt三相桥式PWM型逆变电路以U相为例分析控制规律：urU>uc时,通V1,关V4,uUN’=Ud/2urU

8、N’和uWN’仅±Ud/2两种电平uUV波形可由uUN’-uVN’得出，有±Ud和0三种电平。在输出电压半周期内，器件通、断各k次，有k个开关时刻可控，可消去k－1个频率的特定谐波。k的取值越大，开关时刻的计算越复杂。双极性PWM控制方式波形urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud单极性PWM控制方式波形urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud6.2.1计算法和调制法双极性PWM控制方式波形单极性PWM控制方式波形