PWM控制电路的基本构成与工作原理

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PWM控制电路的基本构成及工作原理

PWM控制电路的基本构成及工作原理

基于DSP的三相SPWM变频电源的设计变频电源作为电源系统的重要组成部分,其性能的优劣直接关系到整个系统的安全和可靠性指标。

现代变频电源以低功耗、高效率、电路简洁等显著优点而备受青睐。

变频电源的整个电路由交流-直流-交流-滤波等部分构成,输出电压和电流波形均为纯正的正弦波,且频率和幅度在一定范围内可调。

本文实现了基于TMS320F28335的变频电源数字控制系统的设计,通过有效利用TMS320F28335丰富的片上硬件资源,实现了SPWM的不规则采样,并采用PID算法使系统产生高品质的正弦波,具有运算速度快、精度高、灵活性好、系统扩展能力强等优点。

系统总体介绍根据结构不同,变频电源可分为直接变频电源与间接变频电源两大类。

本文所研究的变频电源采用间接变频结构即交-直-交变换过程。

首先通过单相全桥整流电路完成交-直变换,然后在DSP控制下把直流电源转换成三相SPWM波形供给后级滤波电路,形成标准的正弦波。

变频系统控制器采用TI公司推出的业界首款浮点数字信号控制器TMS320F28 335,它具有150MHz高速处理能力,具备32位浮点处理单元,单指令周期32位累加运算,可满足应用对于更快代码开发与集成高级控制器的浮点处理器性能的要求。

与上一代领先的数字信号处理器相比,最新的F2833x浮点控制器不仅可将性能平均提升50%,还具有精度更高、简化软件开发、兼容定点C28x TM控制器软件的特点。

系统总体框图如图1所示。

图1 系统总体框图(1)整流滤波模块:对电网输入的交流电进行整流滤波,为变换器提供波纹较小的直流电压。

(2)三相桥式逆变器模块:把直流电压变换成交流电。

其中功率级采用智能型IPM功率模块,具有电路简单、可靠性高等特点。

(3)LC滤波模块:滤除干扰和无用信号,使输出信号为标准正弦波。

(4)控制电路模块:检测输出电压、电流信号后,按照一定的控制算法和控制策略产生SPWM控制信号,去控制IPM开关管的通断从而保持输出电压稳定,同时通过SPI接口完成对输入电压信号、电流信号的程控调理。

PWM原理与结构

PWM原理与结构

各脉冲的宽度和间隔就可以准确计算出来。

按照计算结果控制电路中各开关器件的通断,就可以得到所需要的PWM波形. 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。

这样,使调压和调频两个作用配合一致,且于中间直流环节无关,因而加快了调节速度,改善了动态性能。

由于输出等幅脉冲只需恒定直流电源供电,可用不可控整流器取代相控整流器,使电网侧的功率因数大大改善。

利用PWM 逆变器能够抑制或消除低次谐波。

加上使用自关断器件,开关频率大幅度提高,输出波形可以非常接近正弦波。

PWM变频电路具有以下特点: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现在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PWM基本原理脉宽调制(PWM)。

控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。

也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲,使各脉冲的等值电压为正弦波形,所获得的输出平滑且低次斜波谐波少。

按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,即可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。

在采样控制理论中有一个重要的结论,即冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上,其效果基本相同。

冲量既指窄脉冲的面积。

这里所说的效果基本相同。

是指该环节的输出响应波形基本相同。

如把各输出波形用傅里叶变换分析,则它们的低频段特性非常接近,仅在高频段略有差异。

根据上面理论我们就可以用不同宽度的矩形波来代替正弦波,通过对矩形波的控制来模拟输出不同频率的正弦波。

例如,把正弦半波波形分成N等份,就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。

这些脉冲宽度相等,都等于∏/n ,但幅值不等,且脉冲顶部不是水平直线,而是曲线,各脉冲的幅值按正弦规律变化。

pwm调速系统工作原理

pwm调速系统工作原理

pwm调速系统工作原理PWM调速系统工作原理一、引言PWM调速系统是一种常见的电子调速方式,广泛应用于各种电机驱动系统中。

本文将详细介绍PWM调速系统的工作原理,并逐步解释其工作过程。

二、PWM调速系统的基本原理PWM全称为脉宽调制(Pulse Width Modulation),是一种通过改变电源输入信号的脉冲宽度来实现调速的方法。

它利用开启和关闭开关设备的不同时间比例,来达到通过控制平均输出电压的目的。

三、PWM调速系统的组成部分PWM调速系统主要由以下几个组成部分构成:1. 控制信号产生器:用于产生调速的控制信号。

常见的控制信号可以是脉冲信号或直流电压信号。

2. 比较器:将控制信号与参考信号进行比较,并输出PWM信号。

3. 开关驱动器:根据PWM信号的变化,控制开关管件的开启和关闭,实现电源输入信号的调制。

4. 输出滤波电路:用于对调制后的电源输入信号进行滤波,以得到平均输出电压。

四、PWM调速系统的工作过程下面将逐步解释PWM调速系统的工作过程:1. 控制信号产生器产生调速的控制信号。

2. 控制信号与参考信号经过比较器进行比较。

3. 比较器输出PWM信号。

4. 开关驱动器根据PWM信号的变化,控制开关管件的开启和关闭。

4.1 当PWM信号为高电平时,开关管件关闭,电源输入信号通路断开。

4.2 当PWM信号为低电平时,开关管件开启,电源输入信号通路连接。

5. 开关管件的开启和关闭导致电源输入信号的周期性变化,同时也导致输出电压的周期性变化。

6. 输出滤波电路对周期性变化的输出电压进行滤波,以得到平均输出电压。

五、PWM调速系统的优势PWM调速系统具有以下几个优势:1. 调速范围广:通过改变PWM信号的脉冲宽度,可以实现广泛的调速范围。

2. 控制精度高:PWM调速系统可以根据需要调整脉冲宽度,从而精确控制输出电压。

3. 效率高:PWM调速系统采用开关管件进行调制,具有能量损耗小、效率高的特点。

PWM整流工作原理

PWM整流工作原理

PWM整流工作原理1.开关电源:PWM整流电路由一对开关电路组成,通常是MOSFET或IGBT(绝缘栅双极晶体管)。

2.控制信号:通过其中一种控制算法,将输入的直流电源信号转换为控制开关的PWM信号。

控制算法通常基于反馈控制,可以使用PID(比例积分微分)控制器或其他控制算法。

3. PWM信号:PWM信号是脉冲信号,其占空比(Pulse Width)根据控制算法的输出变化。

占空比是指PWM信号高电平持续的时间与一个周期内总时间的比例。

通过调整占空比,可以控制开关电路的导通和断开时间。

4.输出滤波:PWM信号通过一个滤波电路,将其转换为平滑的直流输出。

滤波电路通常是一个电感和电容的组合,用于滤除PWM信号中的高频噪声。

5.输出电压:整流电路将滤波后的PWM信号转换为输出电压。

当PWM信号高电平时,开关电源导通,将直流电源的电能储存在电感中。

当PWM信号低电平时,开关电源断开,电感中储存的能量被转移到输出电容上,供电给负载。

6.负载控制:输出电压经过调整和稳压电路控制,以保持恒定的输出电压。

控制电路根据负载的变化,调整PWM信号的占空比,以保持输出电压的稳定性。

1.高效性:PWM整流技术可以通过准确控制开关的导通和断开时间,最大限度地减少功率损耗,并提高整流电路的效率。

2.精确控制:PWM信号的占空比可以很容易地调整,以实现对输出电压的精确控制。

由于PWM整流技术可提供高频开关特性,因此调整输出电压的响应速度非常快。

3.可靠性:PWM整流电路中的开关元件通常由可靠的MOSFET或IGBT 组成,其寿命较长。

此外,PWM整流技术还具有较少的电磁干扰和噪声。

4.小尺寸:由于高效性和精确控制的特性,PWM整流电路可以使用较小的电感和电容组件,从而减小整流电路的体积。

5.可调度:PWM整流技术可以适应各种负载变化,通过调整占空比,以保持稳定的输出电压和电流。

总之,PWM整流工作原理是基于PWM信号控制开关导通和断开时间,实现高效的切换电流输出。

PWM控制原理(精编文档).doc

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【最新整理,下载后即可编辑】PWM控制技术主要内容:PWM控制的基本原理、控制方式与PWM波形的生成方法,PWM逆变电路的谐波分析,PWM整流电路。

重点:PWM控制的基本原理、控制方式与PWM波形的生成方法。

难点:PWM波形的生成方法,PWM逆变电路的谐波分析。

基本要求:掌握PWM控制的基本原理、控制方式与PWM波形的生成方法,了解PWM逆变电路的谐波分析,了解跟踪型PWM逆变电路,了解PWM整流电路。

PWM(Pulse Width Modulation)控制——脉冲宽度调制技术,通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。

第3、4章已涉及这方面内容:第3章:直流斩波电路采用,第4章有两处:4.1节斩控式交流调压电路,4.4节矩阵式变频电路。

本章内容PWM控制技术在逆变电路中应用最广,应用的逆变电路绝大部分是PWM型,PWM控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用,才确定了它在电力电子技术中的重要地位。

本章主要以逆变电路为控制对象来介绍PWM控制技术,也介绍PWM 整流电路1 PWM控制的基本原理理论基础: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。

冲量指窄脉冲的面积。

效果基本相同,是指环节的输出响应波形基本相同。

低频段非常接近,仅在高频段略有差异。

图6-1 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲面积等效原理:分别将如图6-1所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节(R-L电路)上,如图6-2a所示。

其输出电流i(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图6-2b所示。

从波形可以看出,在i(t)的上升段,i(t)的形状也略有不同,但其下降段则几乎完全相同。

脉冲越窄,各i(t)响应波形的差异也越小。

如果周期性地施加上述脉冲,则响应i(t)也是周期性的。

用傅里叶级数分解后将可看出,各i(t)在低频段的特性将非常接近,仅在高频段有所不同。

图6-2 冲量相同的各种窄脉冲的响应波形用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波,正弦半波N等分,看成N个相连的脉冲序列,宽度相等,但幅值不等;用矩形脉冲代替,等幅,不等宽,中点重合,面积(冲量)相等,宽度按正弦规律变化。

pwm整流电路工作原理

pwm整流电路工作原理

pwm整流电路工作原理一、前言PWM整流电路是一种常见的电路,它主要用于将交流电转换为直流电。

本文将详细介绍PWM整流电路的工作原理。

二、PWM技术简介PWM技术是指通过改变信号的占空比来控制电源输出的一种技术。

在PWM技术中,周期保持不变,而占空比则可以根据需要进行调节。

当占空比为0时,输出为0;当占空比为100%时,输出为最大值。

三、PWM整流电路基本结构PWM整流电路包括三个部分:输入滤波器、PWM调制器和输出滤波器。

其中输入滤波器用于平滑交流输入信号;PWM调制器用于控制直流输出信号的大小;输出滤波器用于平滑直流输出信号。

四、输入滤波器输入滤波器主要由一个电容和一个电感组成。

它的作用是平滑交流输入信号,并减小噪声干扰。

当交流输入信号经过输入滤波器后,会变成一个近似直流的信号。

五、PWM调制器PWM调制器主要由一个比较器和一个三角形波发生器组成。

它的作用是根据需要改变直流输出信号的大小。

当三角形波发生器的输出电压高于比较器输入信号时,输出为高电平;当三角形波发生器的输出电压低于比较器输入信号时,输出为低电平。

通过改变三角形波发生器的频率和占空比,可以控制直流输出信号的大小。

六、输出滤波器输出滤波器主要由一个电容和一个电感组成。

它的作用是平滑直流输出信号,并减小噪声干扰。

当直流输出信号经过输出滤波器后,会变得更加平稳。

七、工作原理PWM整流电路的工作原理如下:1. 输入滤波器将交流输入信号平滑成近似直流的信号。

2. PWM调制器根据需要改变直流输出信号的大小。

3. 输出滤波器将直流输出信号平滑,并减小噪声干扰。

4. 最终得到符合要求的直流电源。

八、总结本文详细介绍了PWM整流电路的工作原理。

通过对输入滤波器、PWM调制器和输出滤波器等部分进行分析,我们可以更好地理解PWM整流电路是如何将交流电转换为直流电的。

pwm的工作原理

pwm的工作原理

pwm的工作原理
PWM(脉宽调制)是一种常用的电子控制技术,它通过控制信号的脉冲宽度来变化输出信号的平均功率。

PWM主要适用于需要精确控制电压、电流或者频率的应用。

其工作原理可以简单描述如下:
1. 信号发生器:PWM的工作原理首先需要一个信号发生器来产生一定频率的方波信号。

这个信号发生器可以是一个晶体振荡器或者其他的任意信号源。

2. 采样:信号发生器产生的方波信号需要经过一个采样电路来进行采样。

采样电路可以是一个比较器,它将方波信号与一个可调的参考电压进行比较。

3. 脉宽控制:比较器的输出信号将进一步通过一个脉宽控制电路进行处理。

脉宽控制电路通常是一个可调的计数器或者定时器。

它根据输入信号的脉冲宽度来控制计数器或者定时器的工作时间。

4. 输出:最后,脉宽控制电路的输出信号将被送入一个功率放大器,用来驱动需要控制的载体。

功率放大器的输出信号即为PWM的最终输出信号。

PWM的工作原理可以通过改变方波信号的脉冲宽度来控制输出信号的平均功率。

通常情况下,脉冲宽度与占空比成正比。

当脉冲宽度增大时,占空比也就增大,输出信号的平均功率也相应增大。

相反,当脉冲宽度减小时,占空比减小,输出信号
的平均功率也减小。

总的来说,PWM的工作原理是通过改变方波信号的脉冲宽度
来控制输出信号的平均功率。

这种控制方法的优点是节省能量、减小功率损耗,并且能够精确控制信号的特性。

在很多电子设备中,PWM被广泛应用于电机控制、光电调光、音频放大以
及电源管理等领域。

pwm工作原理

pwm工作原理

pwm工作原理PWM工作原理。

PWM(Pulse Width Modulation)是一种常用的调制技术,它通过改变脉冲信号的宽度来实现对电路的控制。

在很多电子设备中,PWM被广泛应用于电机驱动、LED调光、电子变压器等领域。

本文将详细介绍PWM的工作原理及其在电路控制中的应用。

首先,我们来了解一下PWM的基本原理。

PWM信号由一个固定频率的周期性脉冲信号和一个可变占空比的脉冲宽度组成。

在一个周期内,脉冲信号的宽度不断变化,通过控制脉冲信号的高电平时间和低电平时间的比例,可以实现对电路的精确控制。

PWM信号的工作原理可以用一个简单的例子来解释,假设我们需要控制一个LED的亮度,我们可以通过改变PWM信号的占空比来实现。

当PWM信号的占空比较大时,LED会以较高的亮度发光;当PWM信号的占空比较小时,LED的亮度会减小。

这种通过改变脉冲信号宽度来控制电路的方法,就是PWM的基本工作原理。

在实际应用中,PWM信号的频率和占空比都是非常重要的参数。

频率决定了脉冲信号的周期,而占空比则决定了脉冲信号高电平时间与低电平时间的比例。

通过调节这两个参数,可以实现对电路的精确控制,从而满足不同的应用需求。

除了LED调光外,PWM还被广泛应用于电机控制中。

通过改变电机驱动器输入的PWM信号的占空比,可以实现对电机转速的精确控制。

这种控制方式不仅效率高,而且可以减小电机的能耗,提高系统的稳定性和响应速度。

此外,PWM还可以用于电子变压器的控制。

通过改变PWM信号的占空比,可以实现对电子变压器输出电压的精确调节。

这种控制方式在工业控制系统中得到了广泛应用,可以实现对电力系统的高效稳定控制。

总结一下,PWM是一种通过改变脉冲信号宽度来实现对电路的精确控制的调制技术。

它的工作原理简单而有效,被广泛应用于LED调光、电机控制、电子变压器等领域。

通过调节PWM信号的频率和占空比,可以实现对电路的精确控制,满足不同应用的需求。

PWM控制电路的基本构成与工作原理

PWM控制电路的基本构成与工作原理

PWM控制电路的基本构成与工作原理PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)控制电路是一种常见的电路,用于控制电信号的占空比,进而控制电路的输出功率,常用于调光、调速、电机驱动等应用领域。

本文将从基本构成和工作原理两个方面详细介绍PWM控制电路。

一、基本构成比较器是PWM控制电路的核心部件之一,其作用是将参考信号与待控信号进行比较,产生一个变化的PWM信号输出。

比较器一般由运算放大器组成,常见的有自激振荡比较器、电压比较器等。

2.产生脉冲的器件产生脉冲信号的器件根据具体应用不同可以有多种选择,常见的有555定时器、微控制器、FPGA等。

这些器件可根据输入的控制信号产生不同占空比的脉冲信号,供比较器进行比较。

3. 电阻电容网络(RC Network)电阻电容网络一般用于滤波,去除脉冲信号中的高频成分,使得PWM信号更平稳。

其具体电路结构根据具体应用而定。

二、工作原理1.参考信号的生成2.脉冲信号的产生与宽度控制脉冲信号是通过产生脉冲的器件产生,其周期由电路中的电容和电阻决定,频率可调。

产生脉冲的器件将参考信号与产生的脉冲信号进行比较,根据比较结果决定脉冲的宽度。

比较器根据输入信号的高低电平判断输出脉冲宽度。

3.输出信号的放大与调节PWM信号经过比较器产生之后,经过输出级进行放大,以驱动实际负载。

输出级一般由功率放大器构成,可根据具体应用选择不同类型的放大器。

放大器会将PWM信号的占空比进行放大,控制负载的输出功率。

在PWM控制电路中,占空比是一个重要的参数,代表了脉冲信号高电平的时间与一个周期的比例。

占空比的大小决定了输出功率的大小。

当占空比为0时,输出功率为0;当占空比为100%时,输出功率最大。

总结:PWM控制电路通过比较参考信号与脉冲信号的高低电平,根据比较结果控制脉冲的宽度,在输出级放大并调节脉冲信号的占空比,从而实现对输出功率的调控。

PWM控制电路的基本构成包括比较器、产生脉冲的器件和电阻电容网络。

PWM控制电路的基本构成及工作原理

PWM控制电路的基本构成及工作原理

PWM控制电路的基本构成及工作原理
PWM(脉宽调制)控制电路的基本构成主要包括脉宽调制模块、比较器和滤波器。

脉宽调制模块是产生PWM信号的核心部分,一般由一个可调的控制电压源和一个可变的参考电压源组成。

控制电压源决定了PWM信号的占空比(高电平时间与周期的比值),参考电压源决定了PWM信号的频率。

通过调节控制电压源的大小,可以控制PWM信号的占空比,从而实现对输出电压或电流的控制。

比较器用于比较PWM信号与待控制设备的参考信号。

当PWM信号的电平高于参考信号时,比较器输出高电平;当PWM信号的电平低于参考信号时,比较器输出低电平。

比较器的输出信号可以作为控制信号,用于控制待控制设备的工作状态。

滤波器用于平滑PWM信号,将其转化为连续的模拟控制信号。

滤波器可以采用低通滤波器,通过去除PWM信号中的高频部分,来得到平滑的模拟控制信号。

平滑后的控制信号可以用于控制电机的转速、亮度调节等应用。

PWM控制电路的工作原理是通过快速切换高电平和低电平两个状态来模拟输出信号的变化。

当PWM信号的占空比增大时,高电平时间增加,输出信号的幅值也随之增大;当PWM信号的占空比减小时,高电平时间减少,输出信号的幅值也随之减小。

通过调节PWM信号的占空比,可以实现对输出信号的精确控制。

常用pwm控制芯片及电路工作原理

常用pwm控制芯片及电路工作原理

常用pwm控制芯片及电路工作原理常用PWM控制芯片及电路工作原理一、引言脉宽调制(PWM)是一种常用的电子技术,用于控制电子设备的输出信号的占空比。

常见的PWM控制芯片和电路广泛应用于各个领域,如电机驱动、LED亮度控制、音频放大等。

本文将介绍几种常用的PWM控制芯片及其工作原理。

二、常用PWM控制芯片和电路1. NE555NE555是一种经典的PWM控制芯片,被广泛应用于各种电子设备。

其工作原理基于一个比较器和一个RS触发器构成的控制电路。

NE555通过调节电阻和电容的值,可以实现不同的调制周期和占空比。

2. ArduinoArduino是一种开源的单片机平台,它内置了PWM功能,可以通过编程来控制输出的PWM信号。

Arduino的PWM输出信号是通过改变数字输出引脚的电平和占空比来实现的。

通过编写代码,可以轻松地控制PWM信号的频率和占空比。

3. 555定时器与MOS管这种PWM控制电路的原理是利用NE555定时器和MOS管组成的开关电路。

NE555定时器负责产生固定频率的方波信号,而MOS管则根据方波信号的占空比进行开关控制。

通过调节NE555的电阻和电容值,可以实现不同的PWM频率和占空比。

4. 软件PWM软件PWM是通过编程实现的一种PWM控制方式,主要用于一些资源有限的单片机系统。

它通过周期性地改变输出引脚的电平和占空比来模拟PWM信号。

软件PWM的实现原理是使用定时器中断来触发状态改变,并通过软件计数器来控制占空比。

三、PWM控制原理PWM控制的基本原理是通过改变信号的占空比来控制输出的平均功率。

占空比是指PWM信号高电平的时间与一个周期的比值。

例如,如果一个PWM信号周期为1ms,高电平时间为0.5ms,则占空比为50%。

占空比越大,输出信号的平均功率越大。

PWM控制的工作原理是利用开关的方式,将输入电压分成若干个短时间段的高电平和低电平。

通过不同的高低电平时间比例,可以调节输出信号的平均功率。

pwm控制工作原理

pwm控制工作原理

pwm控制工作原理
PWM控制是一种通过调整脉冲宽度比例实现对电路设备的控
制方式。

PWM全称为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation),它的原理是通过周期固定的方波信号,通过调节方波信号的脉冲宽度来控制输出信号的平均电压。

在PWM控制中,方波信号的周期是固定的,通常为几十微秒
到几毫秒不等。

调节脉冲宽度的比例可以控制方波信号高电平的持续时间。

当脉冲宽度较窄时,高电平持续时间较短,输出信号的平均电压就会较低。

当脉冲宽度较宽时,高电平持续时间较长,输出信号的平均电压就会较高。

通过不断改变方波信号的脉冲宽度比例,可以实现对输出信号的精确控制。

例如,在直流电机控制中,可以通过PWM控制
调节电机的转速。

调节PWM占空比,即高电平持续时间与一
个周期的比值,可以使电机运行在不同速度。

PWM控制实现的关键是在周期内通过调节方波信号的脉冲宽
度来改变效果信号的平均电压。

这种控制方式的优点是具有高效率和精确度更高的特点,适用于许多电子设备和控制系统。

脉冲宽度调制电路的工作原理

脉冲宽度调制电路的工作原理

脉冲宽度调制电路的工作原理引言脉冲宽度调制(PWM)电路是一种常用的电子电路,用于调节输出信号的脉冲宽度。

PWM技术在现代电力电子、自动控制、通信等领域有着广泛的应用。

本文将详细介绍脉冲宽度调制电路的工作原理,包括基本概念、原理分析、电路实现以及应用场景。

一、基本概念脉冲宽度调制是一种调制技术,通常用于将模拟信号转换为脉冲信号。

脉冲宽度调制电路通过改变脉冲信号的宽度来表达信号的幅度大小。

在PWM电路中,脉冲的宽度与输入信号的幅度成正比。

二、原理分析脉冲宽度调制电路主要由三个部分组成:比较器、三角波发生器和滤波器。

1. 比较器比较器是脉冲宽度调制电路的核心部件,用于比较输入信号和三角波信号。

比较器将输入信号与三角波信号进行比较,并产生一个脉冲信号作为输出。

2. 三角波发生器三角波发生器用于产生一个周期性变化的三角波信号。

三角波信号的频率和幅度可以根据实际需求进行调整。

3. 滤波器滤波器用于对比较器输出的脉冲信号进行滤波处理,去除高频噪声,得到稳定而平滑的PWM信号。

三、电路实现脉冲宽度调制电路可以采用多种电路实现方式,常见的有基于集成运放的电路和基于微控制器的电路。

1. 基于集成运放的电路基于集成运放的脉冲宽度调制电路使用运放作为比较器,通过调整输入电压和反馈电压的阈值来实现脉冲宽度的调节。

该电路结构简单,成本低,适用于一些简单的PWM应用。

2. 基于微控制器的电路基于微控制器的脉冲宽度调制电路可以实现更复杂的PWM功能。

微控制器可以通过软件来实现脉冲宽度的控制,可以灵活调节脉冲宽度的精度和频率。

这种电路适用于需要高精度、多功能的PWM应用。

四、应用场景脉冲宽度调制电路在众多领域都有着广泛的应用。

1. 电力电子在电力电子领域,脉冲宽度调制技术常用于变频调速、电力因数校正和电力传输等方面。

例如,PWM逆变器可以将直流电源转换为交流电源,用于驱动电动机和变频空调等设备。

2. 自动控制在自动控制系统中,脉冲宽度调制电路常用于控制电机的转速和位置。

pwm控制原理

pwm控制原理

pwm控制原理
PWM(脉宽调制)是一种常用的控制技术,可以通过调节信号的脉冲宽度来控制电子设备的输出功率,其原理如下:
PWM的基本原理是通过改变信号的占空比来控制输出电压或电流的大小。

占空比是指脉冲高电平时间与一个周期的比值,通常用百分比表示。

在PWM控制的过程中,输入信号会被分为固定的多个周期,在每个周期内,根据设定的占空比来决定脉冲的高电平时间和低电平时间。

当占空比较大时,脉冲的高电平时间相对较长,输出电压或电流较大;当占空比较小时,脉冲的高电平时间相对较短,输出电压或电流较小。

PWM控制可以实现对输出信号的精确控制,具有输出功率调节范围广、开关损耗小、控制精度高等优点。

在电子设备中,尤其是电机控制领域,PWM控制被广泛应用。

在实际应用中,PWM控制需要通过微控制器或专用的PWM 控制芯片来实现。

这些控制器会根据外部输入的控制信号或算法,计算出对应的占空比,并产生相应的PWM信号。

PWM 信号经过功率放大电路放大后,驱动输出设备,实现对输出功率的调节。

需要注意的是,PWM控制的频率和占空比需要根据被控制设备的特性和需求进行合理选取。

频率较高可以减小输出的脉冲波形,提高控制精度;占空比较大可以获得更高的输出功率,
但也会增加开关损耗。

因此,在具体应用中,需要综合考虑设备特性、效率要求等因素,进行合理的PWM参数设计。

pwm电路工作原理

pwm电路工作原理

pwm电路工作原理
PWM(脉冲宽度调制)是一种常用的电路技术,用于调节电
子设备中的电压或电流。

其工作原理如下:
1. 线性电源的转换:PWM电路通常作为线性电源转换器的一
部分。

它通过将直流电源的电压快速开关,来控制输出电压的大小。

具体地说,通过调节开关状态的占空比(开关处于开或关状态的时间比例),可以控制输出电压的平均值。

2. 周期性脉冲信号:PWM电路输出周期性的脉冲信号。

脉冲
的高电平持续时间(宽度)即为开关处于开状态的时间,低电平持续时间即为开关处于关状态的时间。

3. 调节占空比:通过改变脉冲信号的高电平时间与整个周期的比例,即改变脉冲的宽度,PWM电路可以实现对输出电压的
调节。

当占空比较小时,输出电压较低,而当占空比较大时,输出电压较高。

4. 平均功率控制:PWM电路的输出电压是通过快速开关来达
到的,占空比越大,开关开启的时间越长,平均输出电压也越高。

在工作的整个周期内,由于开关速度非常快,输出电压基本保持稳定。

总结起来,PWM电路通过周期性脉冲信号来控制开关的状态,从而改变输出电压的平均值。

调节脉冲的宽度(占空比)可以实现对输出电压的精确控制。

这种电路广泛应用于电力电子器件、调速装置、电机控制等领域。

PWM控制电路的基本构成及工作原理

PWM控制电路的基本构成及工作原理

图 1 系统总体框图(1)整流滤波模块:对电网输入的交流电进行整流滤波,为变换器提供波纹较小的直流电压。

(2)三相桥式逆变器模块:把直流电压变换成交流电。

其中功率级采用智能型IPM 功率模块,具有电路简单、可靠性高等特点。

(3)LC 滤波模块:滤除干扰和无用信号,使输出信号为标准正弦波。

(4) 控制电路模块:检测输出电压、电流信号后,按照一定的控制算法和控制策略产生 SPWM 控制信号,去控制IPM 开关管的通断从而保持输出电压稳定,同时通过 SPI 接口完成对输入电压信号、电流信号的程控调理。

捕获单元完成对输出信号的测频。

(5) 电压、电流检测模块:根据要求,需要实时检测线电压及相电流的变化,所以需要三路电压检测和三路电流检测电路。

所有的检测信号都经过电压跟随器隔离后由TMS320F28335 的 A/D 通道输入。

基于 DSP 的三相 SPWM 变频电源的设计变频电源作为电源系统的重要组成部分,其性能的优劣直接关系到整个系统的安全和可靠性指标。

现代变频电源以低功 耗、高效率、电路简洁等显著优点而备受青睐。

变频电源的整个电路由交流-直流-交流-滤波等部分构成,输出电压和电流波形均为纯正的正弦波,且频率和幅度在一定范围内可调。

本文实现了基于 TMS320F28335 的变频电源数字控制系统的设计, 通过有效利用 TMS320F28335 丰富的片上硬件资 源,实现了 SPWM 的不规则采样,并采用 PID 算法使系统产生高品质的正弦波,具有运算速度快、精度高、灵活性好、系统扩展能力强等优点。

系统总体介绍根据结构不同,变频电源可分为直接变频电源与间接变频电源两大类。

本文所研究的变频电源采用间接变频结构即 交-直-交变换过程。

首先通过单相全桥整流电路完成交-直变换,然后在 DSP 控制下把直流电源转换成三相 供给后级滤波电路,形成标准的正弦波。

变频系统控制器采用SPWM 波形TI 公司推出的业界首款浮点数字信号控制器TMS320F28335,它具有 150MHz 高速处理能力,具备 32 位浮点处理单元,单指令周期 32 位累加运算,可满足应用对于更快代码 开发与集成高级控制器的浮点处理器性能的要求。

pwm逆变电路工作原理

pwm逆变电路工作原理

pwm逆变电路工作原理PWM逆变电路是一种将直流电转换为交流电的电路,被广泛应用于变频器、UPS等领域。

它的工作原理是通过控制开关管的导通和关断时间,将直流电源上的电压转化为一组周期性的矩形脉冲,然后通过滤波电路将矩形波转换为近似于正弦波的交流电。

PWM逆变电路一般由直流输入电源、逆变器桥、控制电路和滤波电路组成,下面将对其工作原理进行详细介绍。

首先,PWM逆变电路的输入为直流电源,如电池或直流稳压电源,它提供了固定的直流电压供给整个电路系统。

逆变器桥是电路的核心部分,由四个开关管(晶体管或IGBT)和四个用于平衡电流的传感器电阻组成。

开关管被连接成一个H桥电路,分为上半桥和下半桥。

上半桥由两个被称为高侧开关管的管子和两个传感器电阻构成,下半桥也是相同的组成。

通过控制开关管的导通和关断状态,可以改变输出波形的频率和占空比。

控制电路是指用于控制开关管的导通和关断的驱动电路。

它一般由微控制器或单片机组成,通过读取输入信号和执行特定算法来对开关管进行精确的控制。

控制电路还包括供电电路和保护电路,用于确保逆变器的安全和可靠性。

滤波电路用于转换逆变器输出的脉冲信号为近似于正弦波的交流电。

它由电感和电容组成,并与负载并联连接。

滤波电路可以过滤掉逆变器输出信号中的高频噪声和谐波成分,使输出电压更加平稳和纯净。

PWM逆变电路的工作原理如下:首先,在每个周期内,控制电路通过输出控制信号使上下半桥的开关管按照特定的顺序进行导通和关断。

高侧开关管与低侧开关管相互搭配,通过改变它们导通和关断的时间,可以实现不同频率和占空比的输出波形。

其次,当高侧开关管导通时,直流电源输出电压的正半周通过它传递到负载,并存储在电感中。

当高侧开关管关断时,电感中存储的能量转移到负载,使得负载上的电压继续保持。

最后,由于开关管的导通和关断,直流电压经过滤波电路转换为近似于正弦波的交流电。

滤波电路中的电感和电容可以减小电压的纹波和谐波成分,使输出电压更接近纯正弦波形。

PWM控制电路的基本构成及工作原理

PWM控制电路的基本构成及工作原理

PWM控制电路的基本构成及工作原理PWM(脉宽调制)控制电路是一种将模拟信号转换成脉冲信号的电路,通过调节脉冲信号的占空比来控制输出电压或电流的大小。

它主要由比较器、集成运算放大器、比较器、异或逻辑门和滤波器等组成。

1.信号源:产生需控制的模拟信号,可以是电压或电流信号。

2.比较器:将信号源产生的模拟信号和一个可变的参考电压或电流进行比较,产生一个脉冲信号。

3.比较器输出滤波:将脉冲信号通过滤波电路进行滤波处理,滤除杂散和高频噪声,得到干净的PWM信号。

4.输出级:将PWM信号经过驱动电路处理,转成所需的电压或电流输出。

1.信号源产生模拟信号。

2.比较器将模拟信号与参考电压或电流进行比较,产生一个脉冲信号。

比较器是一个基于比较两个电压或电流大小的电子元件,当模拟信号大于参考信号时,输出高电平;当模拟信号小于参考信号时,输出低电平。

输出信号的高低电平持续时间称为占空比。

3.滤波电路处理脉冲信号。

由于比较器输出的脉冲信号会包含一定的高频噪声和杂散信号,需要通过滤波电路进行滤除,以得到干净的PWM信号。

4.输出级将PWM信号转成所需的输出电压或电流。

输出级通常由功率场效应管、三极管或功率放大器组成,它们可以根据PWM信号的占空比来控制输出电压或电流的大小。

1.转换效率高:通过调节占空比,可以有效地控制输出功率,从而提高能量利用效率。

2.精度高:PWM控制可以提供多种占空比的选择,能够准确地控制输出物理量的大小,具有较高的精度。

3.响应快速:由于脉冲信号的开关速度非常快,PWM控制电路可以实现较快的响应速度,适用于对输出要求响应速度较高的应用场景。

4.适应性强:PWM控制电路可以灵活地适应不同的负载要求和工作条件,具有广泛的应用范围。

总之,PWM控制电路通过调节脉冲信号的占空比来控制输出电压或电流的大小,其基本构成包括信号源、比较器、滤波器和输出级。

通过这种方式,PWM控制电路实现了高效、精确和快速的输出控制,具有重要的应用价值。

关于PWM控制电路的基本构成及工作原理

关于PWM控制电路的基本构成及工作原理

关于PWM控制电路的基本构成及工作原理PWM控制电路是一种通过脉冲宽度调制(PWM)技术来控制电压和电流的电路。

它通过调整脉冲的高电平时间来实现对输出信号的控制。

PWM控制电路的基本构成包括比较器、计时器、控制信号发生器和功率放大器。

比较器是PWM控制电路的基础部件,它用于比较反馈信号和参考信号的大小,并将比较结果通过一个控制信号发生器传递给计时器。

反馈信号通常来自于被控制的电路或装置,而参考信号通常是由用户提供的进行设定的信号。

比较器可以将反馈信号与参考信号进行比较,并输出一个高电平或低电平的信号。

计时器是PWM控制电路的关键组件之一,它用于计算脉冲周期和脉冲宽度。

脉冲周期是指一个完整脉冲的时间长度,通常由用户设置。

脉冲宽度是指脉冲的高电平时间,控制了输出信号的有效时间。

计时器根据比较器输出的控制信号来确定脉冲的周期和脉冲宽度。

控制信号发生器是PWM控制电路的另一个关键部件,它用于产生控制信号。

控制信号可以是一系列高电平或低电平的信号,用于控制功率放大器的开关。

控制信号发生器通常由计时器的输出信号和比较器的控制信号来控制。

功率放大器是PWM控制电路的最后一个组件,它负责放大控制信号,以驱动被控制的装置或电路。

功率放大器通常由晶体管、MOSFET或其他器件构成,通过开关的方式控制输出信号的电压和电流。

PWM控制电路的工作原理如下:1.用户设定参考信号,通常表示期望的输出信号。

2.比较器将参考信号与反馈信号进行比较,输出一个控制信号。

3.计时器根据比较器输出的控制信号来计算脉冲的周期和脉冲宽度。

4.控制信号发生器根据计时器的输出信号和比较器的控制信号来产生一系列控制信号,用于控制功率放大器的开关。

5.功率放大器根据控制信号的高低电平来开关输出信号的电压和电流。

6.被控制的装置或电路接收功率放大器输出的信号,从而实现对电压和电流的控制。

PWM控制电路主要通过调节脉冲的宽度来控制输出信号的幅度,从而实现对电压和电流的精确控制。

脉冲宽度控制pwm的工作原理

脉冲宽度控制pwm的工作原理

脉冲宽度控制pwm的工作原理脉冲宽度调制(PWM)是一种常用的电子控制技术,用于调节电子设备中的电压、电流或者功率。

它通过调整信号的脉冲宽度来控制输出信号的平均功率。

本文将详细介绍PWM的工作原理及其应用。

一、脉冲宽度调制的基本原理脉冲宽度调制是通过改变信号的占空比来控制输出信号的平均功率。

占空比是指脉冲信号中高电平持续时间与一个周期的比值。

通过改变高电平持续时间的长短,可以改变信号的平均功率。

脉冲宽度调制的基本原理可以用以下步骤来描述:1. 选择一个固定频率的周期性信号作为基准信号。

2. 选择一个参考信号,该信号的幅值或者频率需要被调节。

3. 将参考信号与基准信号进行比较,生成一个脉冲信号。

4. 脉冲信号的高电平持续时间与参考信号的幅值或者频率成正比。

5. 将脉冲信号送入输出电路,通过滤波等处理,得到所需的输出信号。

二、脉冲宽度调制的应用脉冲宽度调制在各种电子设备和系统中广泛应用,以下是几个常见的应用例子:1. 机电控制脉冲宽度调制可以用于控制直流机电、交流机电和步进机电等各种类型的机电。

通过调整脉冲宽度,可以改变机电的转速和转向。

2. 电源调节脉冲宽度调制可以用于调节开关电源的输出电压。

通过改变脉冲宽度,可以控制开关管的导通时间,从而调节输出电压的大小。

3. LED亮度控制脉冲宽度调制可以用于控制LED的亮度。

通过改变脉冲宽度,可以改变LED的亮度级别,实现灯光的调光功能。

4. 音频放大器脉冲宽度调制可以用于音频放大器的设计。

通过调整脉冲宽度,可以控制音频信号的放大倍数,实现音量的调节。

5. 无线通信脉冲宽度调制可以用于无线通信系统中的调制和解调。

通过改变脉冲宽度,可以调节通信信号的频率和幅度,实现数据传输。

三、脉冲宽度调制的实现方法脉冲宽度调制可以通过不同的电路和芯片来实现。

以下是几种常见的实现方法:1. 555定时器555定时器是一种常用的集成电路,可以用于生成脉冲宽度调制信号。

通过调整电容和电阻的值,可以改变脉冲的频率和占空比。

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基于DSP的三相SPWM变频电源的设计变频电源作为电源系统的重要组成部分,其性能的优劣直接关系到整个系统的安全和可靠性指标。

现代变频电源以低功耗、高效率、电路简洁等显著优点而备受青睐。

变频电源的整个电路由交流-直流-交流-滤波等部分构成,输出电压和电流波形均为纯正的正弦波,且频率和幅度在一定范围内可调。

本文实现了基于TMS320F28335的变频电源数字控制系统的设计,通过有效利用TMS320F28335丰富的片上硬件资源,实现了SPWM的不规则采样,并采用PID算法使系统产生高品质的正弦波,具有运算速度快、精度高、灵活性好、系统扩展能力强等优点。

系统总体介绍根据结构不同,变频电源可分为直接变频电源与间接变频电源两大类。

本文所研究的变频电源采用间接变频结构即交-直-交变换过程。

首先通过单相全桥整流电路完成交-直变换,然后在DSP控制下把直流电源转换成三相SPWM波形供给后级滤波电路,形成标准的正弦波。

变频系统控制器采用TI公司推出的业界首款浮点数字信号控制器TMS320F 28335,它具有150MHz高速处理能力,具备32位浮点处理单元,单指令周期32位累加运算,可满足应用对于更快代码开发与集成高级控制器的浮点处理器性能的要求。

与上一代领先的数字信号处理器相比,最新的F2833x浮点控制器不仅可将性能平均提升50%,还具有精度更高、简化软件开发、兼容定点C28x TM控制器软件的特点。

系统总体框图如图1所示。

图1 系统总体框图(1)整流滤波模块:对电网输入的交流电进行整流滤波,为变换器提供波纹较小的直流电压。

(2)三相桥式逆变器模块:把直流电压变换成交流电。

其中功率级采用智能型IPM功率模块,具有电路简单、可靠性高等特点。

(3)LC滤波模块:滤除干扰和无用信号,使输出信号为标准正弦波。

(4)控制电路模块:检测输出电压、电流信号后,按照一定的控制算法和控制策略产生SPWM控制信号,去控制IPM开关管的通断从而保持输出电压稳定,同时通过SPI接口完成对输入电压信号、电流信号的程控调理。

捕获单元完成对输出信号的测频。

(5)电压、电流检测模块:根据要求,需要实时检测线电压及相电流的变化,所以需要三路电压检测和三路电流检测电路。

所有的检测信号都经过电压跟随器隔离后由TMS320F28335的A/D通道输入。

(6)辅助电源模块:为控制电路提供满足一定技术要求的直流电源,以保证系统工作稳定可靠。

系统硬件设计变频电源的硬件电路主要包含6个模块:整流电路模块、IPM电路模块、IPM隔离驱动模块、输出滤波模块、电压检测模块和TMS320F28335数字信号处理模块。

整流电路模块采用二极管不可控整流电路以提高网侧电压功率因数,整流所得直流电压用大电容稳压为逆变器提供直流电压,该电路由6只整流二极管和吸收负载感性无功的直流稳压电容组成。

整流电路原理图如图2所示。

图2 整流电路原理图IPM电路模块IPM由高速、低功率IGBT、优选的门级驱动器及保护电路组成。

IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件。

GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。

IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低,非常适合应用于直流电压。

因而IPM具有高电流密度、低饱和电压、高耐压、高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。

本文选用的IPM是日本富士公司的型号为6MBP20RH060的智能功率模块,该智能功率模块由6只IGBT管子组成,其IGBT的耐压值为600V,最小死区导通时间为3μs。

IPM隔离驱动模块由于逆变桥的工作电压较高,因此DSP的弱电信号很难直接控制逆变桥进行逆变。

美国国际整流器公司生产的三相桥式驱动集成电路IR2130,只需一个供电电源即可驱动三相桥式逆变电路的6个功率开关器件。

IR2130驱动其中1个桥臂的电路原理图如图3所示。

C1是自举电容,为上桥臂功率管驱动的悬浮电源存储能量,D1可防止上桥臂导通时直流电压母线电压到IR2130的电源上而使器件损坏。

R1和R2是IGBT的门极驱动电阻,一般可采用十到几十欧姆。

R3和R4组成过流检测电路,其中R3是过流取样电阻,R4是作为分压用的可调电阻。

IR2130的HIN1~HIN3、LIN1~LIN3作为功率管的输入驱动信号与TMS320F8335的PWM连接,由TMS320F8335控制产生P WM控制信号的输入,FAULT与TMS320F8335引脚PDPINA连接,一旦出现故障则触发功率保护中断,在中断程序中封锁PWM信号。

图3 IR2130驱动其中1个桥臂的电路原理图输出滤波模块采用SPWM控制的逆变电路,输出的SPWM波中含有大量的高频谐波。

为了保证输出电压为纯正的正弦波,必须采用输出滤波器。

本文采用LC滤波电路,其中截止频率取基波频率的4.5倍,L=12mH,C=10μF。

电压检测模块电压检测是完成闭环控制的重要环节,为了精确的测量线电压,通过TMS320F28335的SPI总线及GPIO口控制对输入的线电压进行衰减/放大的比例以满足A/D模块对输入信号电平(0-3V)的要求。

电压检测模块采用256抽头的数字电位器AD5290和高速运算放大器AD8202组成程控信号放大/衰减器,每个输入通道的输入特性为1MΩ输入阻抗+30pF。

电压检测模块电路原理图如图4所示。

图4 电压检测电路原理图系统软件设计系统上电后按照选定的模式自举加载程序,跳转到主程序入口,进行相关变量、控制寄存器初始化设置和正弦表初始化等工作。

接着使能需要的中断,启动定时器,然后循环进行故障检测和保护,并等待中断。

主要包括三部分内容:定时器周期中断子程序、A/D采样子程序和数据处理算法。

主程序流程图如图5所示。

图5 主程序流程图定时器周期中断子程序主要进行PI调节,更新占空比,产生SPWM波。

定时器周期中断流程图如图6所示。

图6 定时器周期中断流程图A/D采样子程序主要完成线电流采样和线电压采样。

为确保电压与电流信号间没有相对相移,本部分利用TMS320F28335片上AD C的同步采样方式。

为提高采样精度,在A/D中断子程序中采用均值滤波的方法。

对A相电压和电流A/D的同步采样部分代码如下:数据处理算法本系统主要用到以下算法:(1)SVPWM算法(2)PID调节算法(3)频率检测算法SVPWM算法变频电源的核心就是SVPWM波的产生,SPWM波是以正弦波作为基准波(调制波),用一列等幅的三角波(载波)与基准正弦波相比较产生PWM波的控制方式。

当基准正弦波高于三角波时,使相应的开关器件导通;当基准正弦波低于三角波时,使相应的开关器件截止。

由此,逆变器的输出电压波形为脉冲列,其特点是:半个周期中各脉冲等距等幅不等宽,总是中间宽,两边窄,各脉冲面积与该区间正弦波下的面积成比例。

这种脉冲波经过低通滤波后可得到与调制波同频率的正弦波,正弦波幅值和频率由调制波的幅值和频率决定。

本文采用不对称规则采样法,即在三角波的顶点位置与低点位置对正弦波进行采样,它形成的阶梯波更接近正弦波。

不规则采样法生成SPWM波原理如图7所示。

图中,Tc是载波周期,M是调制度,N为载波比,Ton为导通时间。

由图7得:当k为偶数时代表顶点采样,k为奇数时代表底点采样。

SVPWM算法实现过程:利用F28335内部的事件管理器模块的3个全比较单元、通用定时器1、死区发生单元及输出逻辑可以很方便地生成三相六路SPWM波形。

实际应用时在程序的初始化部分建立一个正弦表,设置通用定时器的计数方式为连续增计数方式,在中断程序中调用表中的值即可产生相应的按正弦规律变化的SPWM波。

SPWM波的频率由定时时间与正弦表的点数决定。

SVPWM算法的部分代码如下:PID调节算法在实际控制中很多不稳定因素易造成增量较大,进而造成输出波形的不稳定性,因此必须采用增量式PID算法对系统进行优化。

PID算法数学表达式为Upresat(t)= Up(t)+ Ui(t)+ Ud(t)其中,Up(t)是比例调节部分,Ui(t)是积分调节部分,Ud(t)是微分调节部分。

本文通过对A/D转换采集来的电压或电流信号进行处理,并对输出的SPWM波进行脉冲宽度的调整,使系统输出的电压保持稳定。

PID调节算法的部分代码如下:频率检测算法频率检测算法用来检测系统输出电压的频率。

用TMS320F28335片上事件管理器模块的捕获单元捕捉被测信号的有效电平跳变沿,并通过内部的计数器记录一个周波内标频脉冲个数,最终进行相应的运算后得到被测信号频率。

实验结果测量波形在完成上述硬件设计的基础上,本文采用特定的PWM控制策略,使逆变器拖动感应电机运行,并进行了短路、电机堵转等实验,证明采用逆变器性能稳定,能可靠地实现过流和短路保护。

图8是电机在空载条件下,用数字示波器记录的稳态电压波形。

幅度为35V,频率为60Hz。

图7 不规则采样法生成SPWM波原理图图8 输出线电压波形测试数据在不同频率及不同线电压情况下的测试数据如表1所示。

表1 不同输出频率及不同线电压情况下实验结果结果分析由示波器观察到的线电压波形可以看出,波形接近正弦波,基本无失真;由表中数据可以看出,不同频率下,输出线电压最大的绝对误差只有0.6V,相对误差为1.7%。

结束语本文设计的三相正弦波变频电源,由于采用了不对称规则采样算法和PID算法使输出的线电压波形基本为正弦波,其绝对误差小于1.7%;同时具有故障保护功能,可以自动切断输入交流电源。

因此本系统具有电路简单、抗干扰性能好、控制效果佳等优点,便于工程应用,具有较大的实际应用价值。

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