《电力电子技术》电子课件(高职高专第5版) 3.7 直流变换电路的PWM控制技术
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《电力电子技术》电子课件(高职高专第5版) 1.5 电力晶体管
1.5.2 电力晶体管的特性与主要参数
4、二次击穿和安全工作区
（1） 二次击穿
一次击穿：集电极电压升高至击穿 电压时，Ic迅速增大，出现雪崩击 穿。
只要Ic不超过限度，GTR一般不会损坏， 工作特性也不变。
二次击穿： 一次击穿发生时Ic增大 到某个临界点时会突然急剧上升，并伴 随电压的陡然下降。常常立即导致器件 的永久损坏，或者工作特性明显衰变 。
正偏安全工作区FBSOA又叫开通安全工 作区，它是基极正向偏置条件下由GTR的最大 允B功U率C许EOP、集SB最四电大条极允限电许制流集线IC电所M 、围极最成功大的耗允区PCM许域以。集及电二极次电击压穿
反偏安全工作区RBSOA又称GTR的关断 安全工作区。它表示在反向偏置状态下GTR 关成的断区过域程中。电压UCE、电流 IC 限制界线所围
5 ） GTR 的 开 关 时 间 在 几 微 秒 以 内 ， 比晶闸管和GTO都短很多 。
图1.5.4 GTR的开通和 关断过程电流波形
1.5.2 电力晶体管的特性与主要参数
3、GTR的主要参数
(1) 电压定额 最高集电基压极；击穿电压BUCBO：发射极开路时，集射极能承受的 高电集压射；极击穿电压BUCEO：基极开路时，集射极能承受的最
2、GTR的开关特性
（2）关断过程：
下降1时）间关t断f之时和间。tOff 为：存储时间ts和与
区的2载）流ts是子用的来，除是去关饱断时和间导的通主时要储部存分在。基
3）减小导通时的饱和深度以减小储存 的载流子，或者增大基极抽取负电流Ib2的 幅值和负偏压，可缩短储存时间，从而加 快关断速度。
4）负面作用是会使集电极和发射极间 的 损耗饱。和导通压降Uces增加，从而增大通态
《电力电子技术》 课件 第3章 PWM控制技术
也会带来较大的转矩脉动和噪声；当逆变电路输出频率很
图3.2.2 同步调制三相PWM波形
高时，同步调制时的fc会过高，使开关器件难以承受。
15/60
电 力 电 子 技 术（“十二五普通高等教育本科国家级规划教材”）
3.2.2 调制法
3.2 PWM波形的生成
2. SPWM及其基本问题
本章主要讲授PWM基本原理、PWM波形的生成、调制法实现PWM波形、SPWM 谐波问题，其中，空间矢量PWM控制将在第5章逆变电路中讲授。
电 力 电 子电技力术电（“子十技二五术普（通“高十等二教五育普本通科高国等家教级育规本划科教国材家”级）规划教材”）
3
3.1 PWM基本原理
3.1.1 理论基础
ωt
③……加在惯性环节上与标准正弦波效果相等。
做一系列等幅不等宽的矩形波脉冲①②③……： ✓ 脉冲面积与正弦波片段相等； ✓ 中点重合； ✓ 宽度按正弦规律变化；
υab(t)
UD
(b) 正 弦 电 压 T1 T2 T3 T4 T5 T6
θ1 θ2 θ3 θ4 θ5 θ6
δ14δ16δ18δ20δ22δ24 δ13δ15δ17δ19δ21δ23 2π
电 力 电 子 技 术（“十二五普通高等教育本科国家级规划教材”）
13
3.2.2 调制法
3.2 PWM波形的生成
(1) 异步调制 (N＝fc/fr不是常数)
◆载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。 ◆通常保持载波频率fc固定不变，因而当信号波频率fr变化时，载波比N是变化的。 ◆在信号波的半个周期内，PWM波的脉冲个数不固定，相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称， 半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。 ◆当fr较低时，N较大，一周期内脉冲数较多，脉冲不对称产生的不利影响都较小，PWM波形接近 正弦波，谐波分量小。 ◆当fr增高时，N减小，一周期内的脉冲数减少，PWM脉冲不对称的影响就变大，输出PWM波和正 弦波的差异变大，对于三相PWM型逆变电路来说，三相输出的对称性也变差。谐波分量大。 ◆在采用异步调制方式时，希望采用较高的载波频率，以使在信号波频率较高时仍能保持较大的载 波比。
图3.2.2 同步调制三相PWM波形
高时，同步调制时的fc会过高，使开关器件难以承受。
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电 力 电 子 技 术（“十二五普通高等教育本科国家级规划教材”）
3.2.2 调制法
3.2 PWM波形的生成
2. SPWM及其基本问题
本章主要讲授PWM基本原理、PWM波形的生成、调制法实现PWM波形、SPWM 谐波问题，其中，空间矢量PWM控制将在第5章逆变电路中讲授。
电 力 电 子电技力术电（“子十技二五术普（通“高十等二教五育普本通科高国等家教级育规本划科教国材家”级）规划教材”）
3
3.1 PWM基本原理
3.1.1 理论基础
ωt
③……加在惯性环节上与标准正弦波效果相等。
做一系列等幅不等宽的矩形波脉冲①②③……： ✓ 脉冲面积与正弦波片段相等； ✓ 中点重合； ✓ 宽度按正弦规律变化；
υab(t)
UD
(b) 正 弦 电 压 T1 T2 T3 T4 T5 T6
θ1 θ2 θ3 θ4 θ5 θ6
δ14δ16δ18δ20δ22δ24 δ13δ15δ17δ19δ21δ23 2π
电 力 电 子 技 术（“十二五普通高等教育本科国家级规划教材”）
13
3.2.2 调制法
3.2 PWM波形的生成
(1) 异步调制 (N＝fc/fr不是常数)
◆载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。 ◆通常保持载波频率fc固定不变，因而当信号波频率fr变化时，载波比N是变化的。 ◆在信号波的半个周期内，PWM波的脉冲个数不固定，相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称， 半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。 ◆当fr较低时，N较大，一周期内脉冲数较多，脉冲不对称产生的不利影响都较小，PWM波形接近 正弦波，谐波分量小。 ◆当fr增高时，N减小，一周期内的脉冲数减少，PWM脉冲不对称的影响就变大，输出PWM波和正 弦波的差异变大，对于三相PWM型逆变电路来说，三相输出的对称性也变差。谐波分量大。 ◆在采用异步调制方式时，希望采用较高的载波频率，以使在信号波频率较高时仍能保持较大的载 波比。
《电力电子技术》 ppt课件
电力电子技术
《电力电子技术》
电力电子技术
《电力电子技术》
引言 电力电子器件 电力电子电路 脉宽调制（PWM）技术和软开关技术
第2页
电力电子技术
《电力电子技术》
➢ 什么是电力电子技术？ ➢ 电力电子技术的发展史 ➢ 电力电子技术的应用
第3页
电力电子技术
《电力电子技术》
➢ 电子技术: 信息电子技术 电力电子技术
电力电子技术
IGBT的结构（显示图）
– 图a—N沟道VDMOSFET与GTR组合——N沟道IGBT
（N-IGBT）。 – IGBT比VDMOSFET多一层P+注入区，形成了一个大面
积的P+N结J1。 – ——使IGBT导通时由P+注入区向N基区发射少子，从
而对漂移区电导率进行调制，使得IGBT具有很强的通流 能力。 – 简化等效电路表明，IGBT是GTR与MOSFET组成的达林 顿结构，一个由MOSFET驱动的厚基区PNP晶体管。 – RN为晶体管基区内的调制电阻。
第17页
电力电子技术
《电力电子技术》
1.不可控器件——电力二极管
2.半控型器件——晶闸管 3. 典型全控型器件
（1）门极可关断晶闸管 （2）电力晶体管 （3）电力场效应晶体管 （4）绝缘栅双极晶体管
★
第18页
电力电子技术
《电力电子技术》
1. IGBT的结构和工作原理
三端器件：栅极G、集电极C和发射极E
➢ 全控型器件（复合型器件）
80年代后期开始，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）为代 表的全控型器件因驱动功率小、开关速度快、载流能力大等得 到迅猛的发展。
★
第10页
电力电子技术
《电力电子技术》
电力电子技术
《电力电子技术》
引言 电力电子器件 电力电子电路 脉宽调制（PWM）技术和软开关技术
第2页
电力电子技术
《电力电子技术》
➢ 什么是电力电子技术？ ➢ 电力电子技术的发展史 ➢ 电力电子技术的应用
第3页
电力电子技术
《电力电子技术》
➢ 电子技术: 信息电子技术 电力电子技术
电力电子技术
IGBT的结构（显示图）
– 图a—N沟道VDMOSFET与GTR组合——N沟道IGBT
（N-IGBT）。 – IGBT比VDMOSFET多一层P+注入区，形成了一个大面
积的P+N结J1。 – ——使IGBT导通时由P+注入区向N基区发射少子，从
而对漂移区电导率进行调制，使得IGBT具有很强的通流 能力。 – 简化等效电路表明，IGBT是GTR与MOSFET组成的达林 顿结构，一个由MOSFET驱动的厚基区PNP晶体管。 – RN为晶体管基区内的调制电阻。
第17页
电力电子技术
《电力电子技术》
1.不可控器件——电力二极管
2.半控型器件——晶闸管 3. 典型全控型器件
（1）门极可关断晶闸管 （2）电力晶体管 （3）电力场效应晶体管 （4）绝缘栅双极晶体管
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第18页
电力电子技术
《电力电子技术》
1. IGBT的结构和工作原理
三端器件：栅极G、集电极C和发射极E
➢ 全控型器件（复合型器件）
80年代后期开始，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）为代 表的全控型器件因驱动功率小、开关速度快、载流能力大等得 到迅猛的发展。
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第10页
电力电子技术
电力电子技术第五版课件
PWM控制技术
采用脉宽调制（PWM）技术，通过改变脉冲宽度来控 制输出电压的大小，实现直流电压的连续调节。
直流斩波电路的分类与特点
分类
根据开关管的控制方式不同，直流斩波电 路可分为定频调宽式、定宽调频式和调宽 调频式三种类型。
输出电压稳定
采用PWM控制技术，输出电压稳定度高， 纹波小。
效率高
由于开关管工作在开关状态，导通压降小， 损耗低，因此效率高。
02
柔性交流输电（FACTS）
通过电力电子装置对交流输电系统的电压、电流、功率等参数进行快速、
灵活的控制，提高电力系统的稳定性和可靠性。
03
分布式发电与微电网
利用电力电子技术实现分布式电源的并网、控制和优化运行，构建高效、
可靠的微电网系统。
电力电子技术在交通运输中的应用
电动汽车驱动与控制
01
采用电力电子技术实现电动汽车的高效、安全驱动，提高电动
交流电力电子开关可用于电力系 统的无功补偿。通过控制晶闸管 的导通与关断，可以实现对无功 电流的连续调节，提高电力系统 的功率因数和稳定性。
电力电子技术的应用与案例分
07
析
电力电子技术在电力系统中的应用
01
高压直流输电（HVDC）
利用电力电子技术实现高效、稳定的直流电能传输，减少输电损耗，提
高输电效率。
特点
方波逆变电路简单、成本低，但输出波形质 量差；正弦波逆变电路输出波形质量好，但 成本高、技术复杂；准正弦波逆变电路介于 两者之间，具有一定的性价比。
逆变电路的应用实例
不间断电源（UPS） 在市电停电或电压不稳定时，UPS通过逆变电路将蓄电池 的直流电能转换为交流电能，为负载提供稳定的电源供应。
(2024年)电力电子技术完整版全套PPT电子课件
实验报告撰写与答辩
讲解实验报告的撰写要求和答辩技巧 ，提高学生的综合素质和能力。
36
08
电力电子技术应用案例
2024/3/26
37
新能源发电系统中电力电子技术应用
光伏发电系统
最大功率点跟踪（MPPT ）技术、逆变器并网技术 、孤岛检测与保护技术等 。
2024/3/26
风力发电系统
变桨距控制技术、变速恒 频技术、直驱式永磁风力 发电技术等。
2024/3/26
13
可控整流电路分析与应用
可控整流电路原理
可控整流电路通过控制触发角α的大小，实现对输出电压的调 节。
2024/3/26
可控整流电路应用
可控整流电路广泛应用于直流调速、电力拖动、电解、电镀 等领域。
14
滤波电路原理与设计方法
滤波电路原理
滤波电路是利用电容、电感等元件对交流电的频率特性进行滤波，从而得到平 滑的直流电的电路。
高性能器件选择
选用高性能的功率器件和驱动电路，提高电路的工作频率和可靠性。例如，选用低导通电阻和低栅极电荷的 MOSFET可以降低电路的导通损耗和开关损耗；选用高耐压和高电流的IGBT可以提高电路的带负载能力等 。
系统优化与热设计
对系统进行全面的优化和热设计，确保电路在高负载、高温等恶劣环境下仍能稳定可靠地工作。例如，采用 合理的散热结构和风扇控制策略可以降低电路的工作温度；采用模块化设计可以提高电路的维修性和可扩展 性等。
2024/3/26
功率场效应晶体管（Power MOSFE…
阐述Power MOSFET和IGBT的结构、特点以及在电力电子电路中的 广泛应用。
11
03
整流与滤波技术
2024/3/26
《电力电子技术》电子课件(高职高专第5版) 1.6 电力场效应晶体管
2、主要参数
(1) 通态电阻Ron ❖ 在确定的栅压UGS下，VDMOS由可调电阻区进入饱和区时漏极至源极 间的直流电阻称为通态电阻Ron。Ron是影响最大输出功率的重要参数。 ❖ 在相同条件下，耐压等级越高的器件其Ron值越大，另外Ron随ID的 增加而增加，随UGS的升高而减小。
(2) 阈值电压UT
20世纪80年代以来，采用二次扩散形成的P形区和N+型区在硅片表面 的结深之差来形成极短沟道长度(1～2μm)，研制成了垂直导电的双扩 散场控晶体管，简称为VDMOS。
目前生产的VDMOS中绝大多数是N沟道增强型，这是由于P沟道器件 在相同硅片面积下，其通态电阻是N型器件的2～3倍。因此今后若无特 别说明，均指N沟道增强型器件。
1.6.2电力场效应晶体管的特性与主要参数
3、安全工作区
VDMOS开关频率高，常处于动态过程，它的安全工作区分为三种情况：
正向偏置安全工作区(FBSOA)：
四条边界极限： 1大），漏因源此通器态件电在阻低限压制段线工I作(由时于要通受态自电身阻功R耗on 的限制)； 2）最大漏极电流限制线Ⅱ； 3）最大功耗限制线Ⅲ； 4）最大漏源电压限制线Ⅳ； 导通时间越短，最大功耗耐量越高。
❖ 沟道体区表面发生强反型所需的最低栅极电压称为VDMOS管的阈值 电压。 ❖际应一用般时情，况U下GS将=(漏1.极5～短2接.5条)U件T，下以，利I于D=1获mA得时较的小栅的极沟电道压压定降义。为UT。实 ❖ UT还与结温Tj有关，Tj升高，UT将下降(大约Tj每增加45℃，UT下降 10%，其温度系数为-6.7mV／℃)。 。
VDMOS的漏极电流ID受控于栅压UGS ；
胞结构与等效电路
1.6.2电力场效应晶体管的特性与主要参数
(1) 通态电阻Ron ❖ 在确定的栅压UGS下，VDMOS由可调电阻区进入饱和区时漏极至源极 间的直流电阻称为通态电阻Ron。Ron是影响最大输出功率的重要参数。 ❖ 在相同条件下，耐压等级越高的器件其Ron值越大，另外Ron随ID的 增加而增加，随UGS的升高而减小。
(2) 阈值电压UT
20世纪80年代以来，采用二次扩散形成的P形区和N+型区在硅片表面 的结深之差来形成极短沟道长度(1～2μm)，研制成了垂直导电的双扩 散场控晶体管，简称为VDMOS。
目前生产的VDMOS中绝大多数是N沟道增强型，这是由于P沟道器件 在相同硅片面积下，其通态电阻是N型器件的2～3倍。因此今后若无特 别说明，均指N沟道增强型器件。
1.6.2电力场效应晶体管的特性与主要参数
3、安全工作区
VDMOS开关频率高，常处于动态过程，它的安全工作区分为三种情况：
正向偏置安全工作区(FBSOA)：
四条边界极限： 1大），漏因源此通器态件电在阻低限压制段线工I作(由时于要通受态自电身阻功R耗on 的限制)； 2）最大漏极电流限制线Ⅱ； 3）最大功耗限制线Ⅲ； 4）最大漏源电压限制线Ⅳ； 导通时间越短，最大功耗耐量越高。
❖ 沟道体区表面发生强反型所需的最低栅极电压称为VDMOS管的阈值 电压。 ❖际应一用般时情，况U下GS将=(漏1.极5～短2接.5条)U件T，下以，利I于D=1获mA得时较的小栅的极沟电道压压定降义。为UT。实 ❖ UT还与结温Tj有关，Tj升高，UT将下降(大约Tj每增加45℃，UT下降 10%，其温度系数为-6.7mV／℃)。 。
VDMOS的漏极电流ID受控于栅压UGS ；
胞结构与等效电路
1.6.2电力场效应晶体管的特性与主要参数
(2024年)电力电子技术第5版王兆安课件
调制法
该方式通过调制信号（如正弦波）与高频载波（如三角波）进行比较生成PWM脉冲。优 点是生成的PWM脉冲频率高、波形好且易于实现实时控制。缺点是对于非线性负载的适 应性较差。
32
07
电力电子系统的设计与应用
2024/3/26
33
电力电子系统的设计原则与方法
2024/3/26
设计原则
确保系统稳定性、高效性、可靠性和 安全性；满足特定应用需求；优化成 本和性能。
2024/3/26
6
02
电力电子器件
2024/3/26
7
不可控器件
电力二极管（Power Diode）
结构和工作原理
伏安特性
2024/3/26
8
不可控器件
主要参数
晶闸管（Thyristor）
结构和工作原理
2024/3/26
9
不可控器件
伏安特性和主要参数
派生器件
2024/3/26
10
半控型器件
2024/3/26
36
感谢您的观看
THANKS
2024/3/26
37
26
电压型和电流型逆变电路
电压型逆变电路
电压型逆变电路的输出电压波形为矩 形波或正弦波，其特点是输出电压幅 值和频率可调，适用于对输出电压要 求较高的场合。
电流型逆变电路
电流型逆变电路的输出电流波形为矩 形波或正弦波，其特点是输出电流幅 值和频率可调，适用于对输出电流要 求较高的场合。
2024/3/26
工业自动化
应用于电机驱动、电源供 应、过程控制等领域，提 高生产效率和能源利用率 。
35
电力电子系统的发展趋势与挑战
发展趋势
该方式通过调制信号（如正弦波）与高频载波（如三角波）进行比较生成PWM脉冲。优 点是生成的PWM脉冲频率高、波形好且易于实现实时控制。缺点是对于非线性负载的适 应性较差。
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07
电力电子系统的设计与应用
2024/3/26
33
电力电子系统的设计原则与方法
2024/3/26
设计原则
确保系统稳定性、高效性、可靠性和 安全性；满足特定应用需求；优化成 本和性能。
2024/3/26
6
02
电力电子器件
2024/3/26
7
不可控器件
电力二极管（Power Diode）
结构和工作原理
伏安特性
2024/3/26
8
不可控器件
主要参数
晶闸管（Thyristor）
结构和工作原理
2024/3/26
9
不可控器件
伏安特性和主要参数
派生器件
2024/3/26
10
半控型器件
2024/3/26
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感谢您的观看
THANKS
2024/3/26
37
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电压型和电流型逆变电路
电压型逆变电路
电压型逆变电路的输出电压波形为矩 形波或正弦波，其特点是输出电压幅 值和频率可调，适用于对输出电压要 求较高的场合。
电流型逆变电路
电流型逆变电路的输出电流波形为矩 形波或正弦波，其特点是输出电流幅 值和频率可调，适用于对输出电流要 求较高的场合。
2024/3/26
工业自动化
应用于电机驱动、电源供 应、过程控制等领域，提 高生产效率和能源利用率 。
35
电力电子系统的发展趋势与挑战
发展趋势
《电力电子技术》电子课件(高职高专第5版) 5.4 交-交变频电路
图5.4.3交－交变频电路的波形图（a变化）
5.4.1 单相输出交－交变频电路
2、变频电路的工作过程（电感性负载）
图5.4.4 交-交变频电路电感性负载时的输出电压和电流波形
对于电感性负载，输出电压超前电流。一个周期可以分为六个阶段 第一阶段：输出电压过零， u0为正，i0<0，反组整流器工作在有源 逆变状态，正组整流器被封锁；
5.4.1 单相输出交－交变频电路
2、变频电路的工作过程（电感性负载）
图5.4.4 交-交变频电路电感性负载时的输出电压和电流波形
第二阶段：电流过零。为无环流死区；
第三阶段：i0>0，u0>0。正组整流器工作在整流状态，反组整流器
被封锁。
5.4.1 单相输出交－交变频电路
2、变频电路的工作过程（电感性负载）
◆以低于电源的频率切换正反组整流器 的工作状态,在负载端就可获得交变的输出 电压；（如图5.4.2 ）
◆晶闸管的开通与关断必须采用无环流 控制方式，防止两组晶闸管桥同时导通；
图5.4.2 单相交流输入时交－ 交变频电路的波形图
5.4.1 单相输出交－交变频电路
电路控制特点：
（1）一个周期内控制角a固定不变时，输出电压为含有大量的谐波矩
电源进线通过进线电抗器 接在公共的交流母线上。
电源进线端公用,故三相单 相变频电路的输出端必须隔离， 为此，交流电动机的三个绕组 必须拆开，同时引出六根线。
主要用于中等容量的交流 调速系统。
图5.4.7公共交流母线进线方式的
三相交－交变频电路原理图
5.4.2 三相输出交－交变频电路
2、输出星形联结方式
5.4.2 三相输出交－交变频电路
交－交变频器主要用于交流调速系统中， 实 际使用的主要是三相交－交变频器。
5.4.1 单相输出交－交变频电路
2、变频电路的工作过程（电感性负载）
图5.4.4 交-交变频电路电感性负载时的输出电压和电流波形
对于电感性负载，输出电压超前电流。一个周期可以分为六个阶段 第一阶段：输出电压过零， u0为正，i0<0，反组整流器工作在有源 逆变状态，正组整流器被封锁；
5.4.1 单相输出交－交变频电路
2、变频电路的工作过程（电感性负载）
图5.4.4 交-交变频电路电感性负载时的输出电压和电流波形
第二阶段：电流过零。为无环流死区；
第三阶段：i0>0，u0>0。正组整流器工作在整流状态，反组整流器
被封锁。
5.4.1 单相输出交－交变频电路
2、变频电路的工作过程（电感性负载）
◆以低于电源的频率切换正反组整流器 的工作状态,在负载端就可获得交变的输出 电压；（如图5.4.2 ）
◆晶闸管的开通与关断必须采用无环流 控制方式，防止两组晶闸管桥同时导通；
图5.4.2 单相交流输入时交－ 交变频电路的波形图
5.4.1 单相输出交－交变频电路
电路控制特点：
（1）一个周期内控制角a固定不变时，输出电压为含有大量的谐波矩
电源进线通过进线电抗器 接在公共的交流母线上。
电源进线端公用,故三相单 相变频电路的输出端必须隔离， 为此，交流电动机的三个绕组 必须拆开，同时引出六根线。
主要用于中等容量的交流 调速系统。
图5.4.7公共交流母线进线方式的
三相交－交变频电路原理图
5.4.2 三相输出交－交变频电路
2、输出星形联结方式
5.4.2 三相输出交－交变频电路
交－交变频器主要用于交流调速系统中， 实 际使用的主要是三相交－交变频器。
《电力电子技术》电子课件(高职高专第5版) 4.6 负载换流式逆变电路
电力电子技术(第5版) 第4章 无源逆变电路
4.6 负载换流式逆变电路
4.6.1 并联谐振式逆变电路
１、电路结构:
负载为中频电炉，实际上 是一个感应线圈，图中L和R串 联为其等效电路。因为负载功 率因数很低，故并联补偿电容 器C。
大滤波电感
小电感，限制晶闸 管电流上升率
电容C和电感L、电阻R构成
并联谐振电路，所以称这种电 路为并联谐振式逆变电路。
图 4.6.2 并联谐振式逆变电路换流的工作过程
4.6.1 并联谐振式逆变电路
2、工作原理
t2时刻触发T2，T3 ，电路开始换流。由于 T2，T3导通时，负载两端电压施加到T1，T4的 两端，使T1，T4承受负压关断。由于每个晶闸 管都串有换相电抗器LT ，故T1和T4在t2时刻不 能立刻关断，T2，T3中的电流也不能立刻增大
4Id
sint
1 sin3t
3
1 sin5t
5
②负载电压有效值U0和直流电压Ud的关系：
基波电流有效值
I 01
(4.6.3 ) (4.6.4)
逆变电路的输入功率Pi为
Pi U d Id
逆变电路的输出功率Po为 因为Po=Pi，于是可求得
Po U 0 I01 cos
负载的功率因数角φ由负载电流与电 压的相位差决定，从图4.6.3可知：
( tr
2
t
)
其中ω为电路的工作频率。
（4.6.1）
图4.6.3 并联谐振式逆变电路 的工作波形
4.6.1 并联谐振式逆变电路
3、参数计算
①负载电流i0和直流侧电流Id的关系：如果忽略换流过程，i0为矩形波。 展开成傅氏级数得
i0
到稳定值。
4.6 负载换流式逆变电路
4.6.1 并联谐振式逆变电路
１、电路结构:
负载为中频电炉，实际上 是一个感应线圈，图中L和R串 联为其等效电路。因为负载功 率因数很低，故并联补偿电容 器C。
大滤波电感
小电感，限制晶闸 管电流上升率
电容C和电感L、电阻R构成
并联谐振电路，所以称这种电 路为并联谐振式逆变电路。
图 4.6.2 并联谐振式逆变电路换流的工作过程
4.6.1 并联谐振式逆变电路
2、工作原理
t2时刻触发T2，T3 ，电路开始换流。由于 T2，T3导通时，负载两端电压施加到T1，T4的 两端，使T1，T4承受负压关断。由于每个晶闸 管都串有换相电抗器LT ，故T1和T4在t2时刻不 能立刻关断，T2，T3中的电流也不能立刻增大
4Id
sint
1 sin3t
3
1 sin5t
5
②负载电压有效值U0和直流电压Ud的关系：
基波电流有效值
I 01
(4.6.3 ) (4.6.4)
逆变电路的输入功率Pi为
Pi U d Id
逆变电路的输出功率Po为 因为Po=Pi，于是可求得
Po U 0 I01 cos
负载的功率因数角φ由负载电流与电 压的相位差决定，从图4.6.3可知：
( tr
2
t
)
其中ω为电路的工作频率。
（4.6.1）
图4.6.3 并联谐振式逆变电路 的工作波形
4.6.1 并联谐振式逆变电路
3、参数计算
①负载电流i0和直流侧电流Id的关系：如果忽略换流过程，i0为矩形波。 展开成傅氏级数得
i0
到稳定值。
电力电子技术PWM控制技术课件
wt
◆双极性PWM控制方式
☞在调制信号ur和载波信号uc 的交点时刻控制各开关器件的
通断。
u O
uo Ud O -U d
ur uc
u of
uo
☞在ur的半个周期内，三角波 载波有正有负，所得的PWM w t 波也是有正有负，在ur的一个 周期内，输出的PWM波只有
±Ud两种电平。
wt
图7-6 双极性PWM控制方式波形
◆对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。
◆脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形， 也称SPWM（Sinusoidal PWM）波形。
■PWM波形可分为等幅PWM波和不等幅PWM波两种，由直流 电源产生的PWM波通常是等幅PWM波。
Ud•Βιβλιοθήκη 等幅PWM波Owt
- Ud
U
• 不等幅PWM波 o
√V4关断时，负载电流通过V1 和VD3续流，uo=0。
图7-4 单相桥式PWM逆变电路
√在负载电流为负的区间，仍为V1和V4导通时，因io为负，故 io实际上从VD1和VD4流过，仍有uo=Ud。 √V4关断，V3开通后，io从V3和VD1续流，uo=0。 √uo总可以得到Ud和零两种电平。
☞在uo的负半周，让V2保持 通态，V1保持断态，V3和V4 交替通断，负载电压uo可以得 到-Ud和零两种电平。
7.2.1 调制法 7.2.2 异步调制和同步调制
异步调制和同步调制
载波比
载波频率fc与调制信号频率fr之比，N= fc / fr
❖根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况，PWM ❖调制方式分为异步调制和同步调制。
1） 异步调制
载波信号和调制信号不同步的调制方式
◆双极性PWM控制方式
☞在调制信号ur和载波信号uc 的交点时刻控制各开关器件的
通断。
u O
uo Ud O -U d
ur uc
u of
uo
☞在ur的半个周期内，三角波 载波有正有负，所得的PWM w t 波也是有正有负，在ur的一个 周期内，输出的PWM波只有
±Ud两种电平。
wt
图7-6 双极性PWM控制方式波形
◆对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。
◆脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形， 也称SPWM（Sinusoidal PWM）波形。
■PWM波形可分为等幅PWM波和不等幅PWM波两种，由直流 电源产生的PWM波通常是等幅PWM波。
Ud•Βιβλιοθήκη 等幅PWM波Owt
- Ud
U
• 不等幅PWM波 o
√V4关断时，负载电流通过V1 和VD3续流，uo=0。
图7-4 单相桥式PWM逆变电路
√在负载电流为负的区间，仍为V1和V4导通时，因io为负，故 io实际上从VD1和VD4流过，仍有uo=Ud。 √V4关断，V3开通后，io从V3和VD1续流，uo=0。 √uo总可以得到Ud和零两种电平。
☞在uo的负半周，让V2保持 通态，V1保持断态，V3和V4 交替通断，负载电压uo可以得 到-Ud和零两种电平。
7.2.1 调制法 7.2.2 异步调制和同步调制
异步调制和同步调制
载波比
载波频率fc与调制信号频率fr之比，N= fc / fr
❖根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况，PWM ❖调制方式分为异步调制和同步调制。
1） 异步调制
载波信号和调制信号不同步的调制方式
电力电子技术完整版全套PPT电子课件
电力电子技术完整 版全套PPT电子课 件
contents
目录
• 电力电子技术概述 • 电力电子器件 • 电力电子电路 • 电力电子技术的控制策略 • 电力电子技术的实验与仿真
01
电力电子技术概述
电力电子技术的定义与发展
定义
电力电子技术是一门研究利用半 导体器件对电能进行变换和控制 的科学。
发展历程
饱和压降等特性
05
广泛应用于电机控制、电源转
换等领域
06
03
电力电子电路
整流电路
整流电路的工作原理
介绍整流电路的基本工作原理，包括 半波整流、全波整流和桥式整流等。
整流电路的应用
列举整流电路在电力电子领域的应用 ，如电源供应器、电池充电器和电机 驱动器等。
整流电路的类型
详细阐述不同类型的整流电路，如单 相半波整流电路、单相全波整流电路 、三相半波整流电路和三相全波整流 电路等。
光调光器和电加热温度控制器等。
一般工业应用
01
02
03
电动机控制
利用电力电子技术实现对 电动机的启动、调速、制 动等控制，提高工业生产 效率。
电热控制
通过电力电子技术对电热 设备进行控制，实现精确 的温度控制和节能效果。
照明控制
利用电力电子技术研发的 照明控制系统，可实现对 照明设备的智能控制和节 能管理。
。
应用领域
适用于对控制精度要求不高、成 本敏感的场合，如某些电源管理
、电机驱动等。
优缺点分析
优点在于实现简单、成本低；缺 点在于控制精度低、易受干扰、
调试困难。
数字控制技术
原理与特点
基于数字电路和微处理器实现控制，具有控制精度高、灵活性好 、易于实现复杂控制算法等特点。
contents
目录
• 电力电子技术概述 • 电力电子器件 • 电力电子电路 • 电力电子技术的控制策略 • 电力电子技术的实验与仿真
01
电力电子技术概述
电力电子技术的定义与发展
定义
电力电子技术是一门研究利用半 导体器件对电能进行变换和控制 的科学。
发展历程
饱和压降等特性
05
广泛应用于电机控制、电源转
换等领域
06
03
电力电子电路
整流电路
整流电路的工作原理
介绍整流电路的基本工作原理，包括 半波整流、全波整流和桥式整流等。
整流电路的应用
列举整流电路在电力电子领域的应用 ，如电源供应器、电池充电器和电机 驱动器等。
整流电路的类型
详细阐述不同类型的整流电路，如单 相半波整流电路、单相全波整流电路 、三相半波整流电路和三相全波整流 电路等。
光调光器和电加热温度控制器等。
一般工业应用
01
02
03
电动机控制
利用电力电子技术实现对 电动机的启动、调速、制 动等控制，提高工业生产 效率。
电热控制
通过电力电子技术对电热 设备进行控制，实现精确 的温度控制和节能效果。
照明控制
利用电力电子技术研发的 照明控制系统，可实现对 照明设备的智能控制和节 能管理。
。
应用领域
适用于对控制精度要求不高、成 本敏感的场合，如某些电源管理
、电机驱动等。
优缺点分析
优点在于实现简单、成本低；缺 点在于控制精度低、易受干扰、
调试困难。
数字控制技术
原理与特点
基于数字电路和微处理器实现控制，具有控制精度高、灵活性好 、易于实现复杂控制算法等特点。
《电力电子技术》电子课件(高职高专第5版) 5.1 交流调压电路
一些； 4） 角相同时，随着阻抗角的增大，谐波含量有所
减少；
5.1.2 三相交流调压电路
1、三相四线制调压电路特点：
1）相当于三个独立的单相交流调压 电路组合而成的；
2）存在中性线，但是3次谐波在中 线中的电流大，故中线的导线截面要求 与相线一致；
3）晶闸管的门极触发脉冲信号，同 相间两管的触发脉冲要互差180°。
)e tan
]dt
IT
1
(
2U
) 2 [s in(t
)
sin(
t
)e tan
]2
dt
2 Z
U sin cos(2 )
Z
cos
(5.1.9) (5.1.10)
(5.1.11)
IO 2IT
(5.1.12)
5.1.1 单相交流调压电路
调压电路在不同α时的工作情况
2、α =ф
由
式中 n=1为基波，n=3,5,7,…为奇次谐波。随着谐波次数n的增加，谐 波含量减少。
5.1.1 单相交流调压电路
2、阻感性负载 （R-L负载）
单相交流电压器带阻感负载时， 工作情况同可控整流电路带电感负 载相似；
当电源电压反向过零时，负载 电感产生感应电动势阻止电流的变 化，故电流不能立即为零；
1、α>ф，导通角θ≺1800，正负半波电流断续。α愈大，θ愈小， 波形断续愈严重。
负载电压的有效值UO、晶闸管电流平均值IdT、电流有效值IT以及负 载电流有效值IO分别为：
U 0
1
(
2U
sint)2 dt U
sin2 sin2( )
I dT
1 2
[sin(t
)
sin(
减少；
5.1.2 三相交流调压电路
1、三相四线制调压电路特点：
1）相当于三个独立的单相交流调压 电路组合而成的；
2）存在中性线，但是3次谐波在中 线中的电流大，故中线的导线截面要求 与相线一致；
3）晶闸管的门极触发脉冲信号，同 相间两管的触发脉冲要互差180°。
)e tan
]dt
IT
1
(
2U
) 2 [s in(t
)
sin(
t
)e tan
]2
dt
2 Z
U sin cos(2 )
Z
cos
(5.1.9) (5.1.10)
(5.1.11)
IO 2IT
(5.1.12)
5.1.1 单相交流调压电路
调压电路在不同α时的工作情况
2、α =ф
由
式中 n=1为基波，n=3,5,7,…为奇次谐波。随着谐波次数n的增加，谐 波含量减少。
5.1.1 单相交流调压电路
2、阻感性负载 （R-L负载）
单相交流电压器带阻感负载时， 工作情况同可控整流电路带电感负 载相似；
当电源电压反向过零时，负载 电感产生感应电动势阻止电流的变 化，故电流不能立即为零；
1、α>ф，导通角θ≺1800，正负半波电流断续。α愈大，θ愈小， 波形断续愈严重。
负载电压的有效值UO、晶闸管电流平均值IdT、电流有效值IT以及负 载电流有效值IO分别为：
U 0
1
(
2U
sint)2 dt U
sin2 sin2( )
I dT
1 2
[sin(t
)
sin(
《电力电子技术》第五版ppt课件
直流（DC）
直流斩波 逆变
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4
1.1 什么是电力电子技术
■电力电子学 ◆美国学者W. Newell认为电力电子学是由电力学、 电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。
图1-1 描述电力电子学的倒三角形
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5
1.1 什么是电力电子技术
☞电力电子技术和电子学 电力电子器件的制造技术和用于信息变换的电子
动，甚至用于直流输电。这一时期，各种整流电路、逆变
电路、周波变流电路的理论已经发展成熟并广为应用。在
这一时期，也应用直流发电机组来变流。
☞1947年美国著名的贝尔实验室发明了晶体管，引发了
电子技术的一场革命。
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10
1.2 电力电子技术的发展史
◆晶闸管时代
☞晶闸管由于其优越的电气性能和控制性能，使
降为零，从而提高了电力电子装置的功率密度。
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13
1.3 电力电子技术的应用
■电力电子技术的应用范围十分广泛。它不仅用于 一般工业，也广泛用于交通运输、电力系统、通信 系统、计算机系统、新能源系统等，在照明、空调 等家用电器及其他领域中也有着广泛的应用。
◆一般工业 ☞工业中大量应用各种交直流电动机，都是用
无功补偿、电力机车牵引、
交直流电力传动、电解、励
磁、电加热、高性能交直流
电源等之中，因此，无论是
国内国外，通常都把电力电
图1-2 电气工程的双三角形描述
子技术归属于电气工程学科。在我国，电力电子与电力传
动是电气工程的一个二级学科。图1-2用两个三角形对电 气工程进行了描述。其中大三角形描述了电气工程一级学
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《电力电子技术》电子课件(高职高专第5版) 3.6 带隔离变压器的直流变换器
3）能设置多个二次绕组输出几个电压大小不同 的直流电压。
3.6 带隔离变压器的直流变换器
2、分类：
1）单端变换器：变换器只需一个开关管，变 换器中变压器的磁通只在单方向变化；
2）正激变换器：开关管导通时电源将能量直 接传送至负载；
3）反激变换器：开关管导通时电源将电能转 为磁能储存在电感中，当开关管阻断时再将磁 能变为电能传送到负载；
电力电子技术(第5版) 第3章 直流变换电路
3.6 带隔离变压器的 直流变换器
3.6 带隔离变压器的直流变换器
1、引入变压器作用：
1）能使变换器的输入电源与负载之间实现电气 隔离，提高变换器运行的安全可靠性和电磁兼容性。
2）选择变压器的变比还可匹配电源电压Ud与负 载所需的输出电压Uo ，能使直流变换器的占空比D 数值适中而不至于接近于零或接近于l。
3.6 带隔离变压器的直流变换器
3.6.1 反激式变换器
图3.6.1 反激式变换器电路与工作波形
反激式变换器工作在输出电流连续的状态下，输出电压
UO为：
UO
N2 N1
D 1 D Ud
(3.6.1)
一般情况下，反激式变换器的工作占空比D要小于0.5。
3.6 带隔离变压器的直流变换器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3.6.2 正激式变换器
3.6 带隔离变压器的直流变换器
3.6.4 半桥式变换器
图3.6.4 半桥变换电路原理图与工作波形
3.6 带隔离变压器的直流变换器
3.6.5 全桥变换电路
将半桥电路中的两个电解电容C1和C2换成两只开关管， 并配上适当的驱动器，即可组成图3.6.5所示的全桥电路。
图3.6.5 全桥变换电路与工作波形
图3.6.2 正激式变换器电路与工作波形
3.6 带隔离变压器的直流变换器
2、分类：
1）单端变换器：变换器只需一个开关管，变 换器中变压器的磁通只在单方向变化；
2）正激变换器：开关管导通时电源将能量直 接传送至负载；
3）反激变换器：开关管导通时电源将电能转 为磁能储存在电感中，当开关管阻断时再将磁 能变为电能传送到负载；
电力电子技术(第5版) 第3章 直流变换电路
3.6 带隔离变压器的 直流变换器
3.6 带隔离变压器的直流变换器
1、引入变压器作用：
1）能使变换器的输入电源与负载之间实现电气 隔离，提高变换器运行的安全可靠性和电磁兼容性。
2）选择变压器的变比还可匹配电源电压Ud与负 载所需的输出电压Uo ，能使直流变换器的占空比D 数值适中而不至于接近于零或接近于l。
3.6 带隔离变压器的直流变换器
3.6.1 反激式变换器
图3.6.1 反激式变换器电路与工作波形
反激式变换器工作在输出电流连续的状态下，输出电压
UO为：
UO
N2 N1
D 1 D Ud
(3.6.1)
一般情况下，反激式变换器的工作占空比D要小于0.5。
3.6 带隔离变压器的直流变换器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3.6.2 正激式变换器
3.6 带隔离变压器的直流变换器
3.6.4 半桥式变换器
图3.6.4 半桥变换电路原理图与工作波形
3.6 带隔离变压器的直流变换器
3.6.5 全桥变换电路
将半桥电路中的两个电解电容C1和C2换成两只开关管， 并配上适当的驱动器，即可组成图3.6.5所示的全桥电路。
图3.6.5 全桥变换电路与工作波形
图3.6.2 正激式变换器电路与工作波形
电力电子技术全套电子课件完整版ppt整本书电子教案最全教学教程
电力电子技术
（第5版）
课程目标
• 通过本课程的学习，使学生在熟悉和掌握典型电力电子系 统模型的工作原理基础上，构建科学合理的设计方案，并 能 够 对 电气工程领域复杂工程问题的系统模型和设计方案 进行推理和验证。
• 培养学生熟悉和掌握典型电力电子电路的电路模型原理， 并进行关键参数计算、主要器件选型。并能够结合具体或 特定需求进行合理的分析和初步设计电力变换装置。
2. 电力电子技术的发展
电力电子器件的发展
史前期 （黎明期）
晶闸管问世
电子管问世
晶体管诞生
全控型器件迅 速发展时期
碳化硅等宽禁 带半导体材料
发展
GTO\BJT\功率 MOSFET出现和 发展时代
1904
1930
1947 1957 1970 1980 1990 2000 t(年)
水银（汞弧） 整流器时代
• 培养学生在熟悉和掌握典型电力电子电路工作原理的基础 上，根据要求制定基本合理的实验方案，并进行必要的计 算或可行性分析。
考核及成绩评定方法
项目
形式
平时作业
作业（12次）
实验
实验+实验报告
小测试
小测试（2次）
期末考试 选择题、填空题、简答题、综合题、思考题
总成绩
比例 30% 10% 20% 60% 100%
（3） 变换器的辅助电路
变换器必须在一些辅助电路的支持下才能正常工作，这些辅助电路包括：
① 控制电路：控制电路的功能具有检测、控制和隔离功能。采集变换器工作状
态，根据输入和输出的要求产生主电路开关管的通断控制信号，实现强电、弱
电的隔离。
控 制 电 路 电气隔离
检测 电路
（第5版）
课程目标
• 通过本课程的学习，使学生在熟悉和掌握典型电力电子系 统模型的工作原理基础上，构建科学合理的设计方案，并 能 够 对 电气工程领域复杂工程问题的系统模型和设计方案 进行推理和验证。
• 培养学生熟悉和掌握典型电力电子电路的电路模型原理， 并进行关键参数计算、主要器件选型。并能够结合具体或 特定需求进行合理的分析和初步设计电力变换装置。
2. 电力电子技术的发展
电力电子器件的发展
史前期 （黎明期）
晶闸管问世
电子管问世
晶体管诞生
全控型器件迅 速发展时期
碳化硅等宽禁 带半导体材料
发展
GTO\BJT\功率 MOSFET出现和 发展时代
1904
1930
1947 1957 1970 1980 1990 2000 t(年)
水银（汞弧） 整流器时代
• 培养学生在熟悉和掌握典型电力电子电路工作原理的基础 上，根据要求制定基本合理的实验方案，并进行必要的计 算或可行性分析。
考核及成绩评定方法
项目
形式
平时作业
作业（12次）
实验
实验+实验报告
小测试
小测试（2次）
期末考试 选择题、填空题、简答题、综合题、思考题
总成绩
比例 30% 10% 20% 60% 100%
（3） 变换器的辅助电路
变换器必须在一些辅助电路的支持下才能正常工作，这些辅助电路包括：
① 控制电路：控制电路的功能具有检测、控制和隔离功能。采集变换器工作状
态，根据输入和输出的要求产生主电路开关管的通断控制信号，实现强电、弱
电的隔离。
控 制 电 路 电气隔离
检测 电路
《电力电子技术》电子课件(高职高专第5版) 7.5 静止无功补偿装置
7.5.1晶闸管控制电抗器(TCR)
基本原理： 单相基本结构是两个反并联的晶闸管与一个电抗器串联， 这样的电路并联到电网上，就相当于电感负载的交流调压电 路结构。 工作原理和不同触发角时的工作波形与交流调压电路完 全相同。
图7.5.1 TCR的基本原理图
7.5.2晶闸管投切电容器(TSC)
工作原理：
电力电子技术(第5版) 第7章 电力电子装置
7.5 静止无功补偿装置
7.5 静止无功补偿装置
1、组成：由电力电子器件与储能元件构成。 2、特点：在于能快速调节容性和感性无功功率，实现动态补偿。 3、应用：常用于防止电网中部分冲击性负荷引起的电压波动干扰、重 负荷突然投切造成的无功功率强烈变化。 4、分类： （1）采用晶闸管开关的静止无功补偿装置： ◆晶闸管控制电抗器（ Thyristor Controlled Reactor— TCR） ◆晶闸管投切电容器（Thyristor Switched Capacitor —TSC） （2）采用自换相变流器的静止无功补偿装置： ◆静止无功发生器（Static Var Generator—SVG） ◆ 高 级 静 止 无 功 补 偿 装 置 （ AdTanced Static Var Compensator— ASVC）。
（1）以无功电流为投切判据
图7.5.6中，电压信号经滤波后由 过零脉冲发生电路产生相电压，正向 过零脉冲信号，作为采样保持器的采 样开关信号，于是采样保持器的输出 就是无功电流幅值。
则实现图了7.5完.5中全，补i偿L=。ic+is ，如果使iq=ic ，
由
ic
C
dup dt
C
2U cos t
和
iq 2I sin cost IQM cost
《电力电子技术》电子课件(高职高专第5版) 3.7 直流变换电路的PWM控制技术
3.7 直流变换电路的PWM控制技术
2、调制法： 采用等腰三角波作为载波（其任一点水平宽度与高度呈 线性关系且左右对称），将输出波形作调制信号，等腰三角 形与任一平缓变化的调制信号波相交，与各交点对应就得到 宽度正比于信号波幅值的脉冲，这一系列的脉冲就是控制开 关器件通断的PWM驱动信号。
3.7 直流变换电路的PWM控制技术
电力电子技术(第5版) 第3章 直流变换电路
3.7 直流变换电路的 PWM控制技术
3.7 直流变换电路的PWM控制技术
重要结论：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。
产生PWM控制脉冲的方法有很多，常用的有计算法和调制 法。
1、计算法 根据需要得到的电压或电流波形频率、幅值和周期脉冲 数，准确计算PWM波各脉冲宽度和间隔，据此控制电力电子 电路开关器件的通断，就可得到所需的PWM波形。但这种方 式的计算工作量很大，且繁琐，在实际中很少采用。
图3.7.1 直流PWM调制电路与调制信号波形
பைடு நூலகம்
等腰三角波与直流信号波调制，所得到的便是与直流调制信号等效 的直流PWM波形。如图3.7.1所示，只要调节直流调制信号ur 的大小， 就可以改变PWM波脉冲的宽度。
直流PWM控制方式就是用ug对直流变换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，如果这些脉冲的频率不变而 宽度变化，经过滤波器后就能得到大小可调的直流电压。当然，三角载 波uc的频率越高，开关器件的通断频率也越高，就越容易得到纹波小的 直流电压。
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等腰三角波与直流信号波调制，所得到的便是与直流调制信号等效 的直流PWM波形。如图3.7.1所示，只要调节直流调制信号ur 的大小， 就可以改变PWM波脉冲的宽度。
直流PWM控制方式就是用ug对直流变换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，如果这些脉冲的频率不变而 宽度变化，经过滤波器后就能得到大小可调的直流电压。当然，三角载 波uc的频率越高，开关器件的通断频率也越高，就越容易得到纹波小的 直流电压。
3.7 直流变换电路的PWM控制技术
2、调制法： 采用等腰三角波作为载波（其任一点水平宽度与高度呈 线性关系且左右对称），将输出波形作调制信号，等腰三角 形与任一平缓变化的调制信号波相交，与各交点对应就得到 宽度正比于信号波幅值的脉冲，这一系列的脉冲就是控制开 关器件通断的PWM驱动信号。
3.7 直流变换电路的PWM控制技术
电力电子技术(第5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ) 第3章 直流变换电路
3.7 直流变换电路的 PWM控制技术
3.7 直流变换电路的PWM控制技术
重要结论：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。
产生PWM控制脉冲的方法有很多，常用的有计算法和调制 法。
1、计算法 根据需要得到的电压或电流波形频率、幅值和周期脉冲 数，准确计算PWM波各脉冲宽度和间隔，据此控制电力电子 电路开关器件的通断，就可得到所需的PWM波形。但这种方 式的计算工作量很大，且繁琐，在实际中很少采用。
图3.7.1 直流PWM调制电路与调制信号波形
直流PWM控制方式就是用ug对直流变换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，如果这些脉冲的频率不变而 宽度变化，经过滤波器后就能得到大小可调的直流电压。当然，三角载 波uc的频率越高，开关器件的通断频率也越高，就越容易得到纹波小的 直流电压。
3.7 直流变换电路的PWM控制技术
2、调制法： 采用等腰三角波作为载波（其任一点水平宽度与高度呈 线性关系且左右对称），将输出波形作调制信号，等腰三角 形与任一平缓变化的调制信号波相交，与各交点对应就得到 宽度正比于信号波幅值的脉冲，这一系列的脉冲就是控制开 关器件通断的PWM驱动信号。
3.7 直流变换电路的PWM控制技术
电力电子技术(第5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ) 第3章 直流变换电路
3.7 直流变换电路的 PWM控制技术
3.7 直流变换电路的PWM控制技术
重要结论：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。
产生PWM控制脉冲的方法有很多，常用的有计算法和调制 法。
1、计算法 根据需要得到的电压或电流波形频率、幅值和周期脉冲 数，准确计算PWM波各脉冲宽度和间隔，据此控制电力电子 电路开关器件的通断，就可得到所需的PWM波形。但这种方 式的计算工作量很大，且繁琐，在实际中很少采用。
图3.7.1 直流PWM调制电路与调制信号波形