PWM电路

发布时间:2024-05-15 13:49:44 作者:汉语成语

脉冲宽度变调(PWM:PulseWidthModulation)电路除了可以监控功率电路的输出状态之外,同时还提供功率元件控制信号,因此广泛应用在高功率转换效率的switching电源、马达Inverter、音响用D极增幅器、DC-DCConverter、UPS等各种高功率电路。

控制原理

PWM电路基本原理依据: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相同。PWM控制原理,将波形分为6等份,可由6个方波等效替代。脉宽调制的分类方法有多种,如单极性与双极性,同步式与异步式,矩形波调制与正弦波调制等。单极性PWM控制法指在半个周期内载波只在一个方向变换,所得PWM波形也只在一个方向变化,而双极性PWM控制法在半个周期内载波在两个方向变化,所得PWM波形也在两个方向变化。根据载波信号同调制信号是否保持同步,PWM控制又可分为同步调制和异步调制。矩形波脉宽调制的特点是输出脉宽列是等宽的,只能控制一定次数的谐波;正弦波脉宽调制的特点是输出脉宽列是不等宽的,宽度按正弦规律变化,输出波形接近正弦波。正弦波脉宽调制也叫SPWM。根据控制信号产生脉宽是该技术的关键。目前常用三角波比较法、滞环比较法和空间电压矢量法。

作用

PWM电路主要功能是将输入电压的振幅转换成宽度一定的脉冲,换句话说它是将振幅资料转换成脉冲宽度。一般switching输出电路只能输出电压振幅一定的信号,为了输出类似正弦波之类电压振幅变化的信号,因此必需将电压振幅转换成脉冲信号。

高功率电路分别由PWM电路、Gate驱动电路、Switching输出电路构成,其中PWM电路主要功能是使三角波的振幅与指令信号进行比较,同时输出可以驱动功率MOSFET的控制信号,透过该控制信号控制功率电路的输出电压。

特点

PWM电路的特点是频率高、效率高、功率密度高、可靠性高、然而由于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。