正负不对称波形的双极性峰值输出电路
峰值检波负电压
峰值检波负电压
在通信系统中，信号传输是双向的，有正电压和负电压之分。
而峰值检波正好是针对这种情况而设计的一种电路。
峰值检波负电压是其中的一种形式，用来检测信号中最大幅度的负电压部分。
下面我们将详细介绍峰值检波负电压的原理和应用。
峰值检波负电压的原理是通过比较输入信号的幅度和峰值，确定信号的最大负幅值。
峰值检波电路通常由信号输入端、比较器、存储器和输出端等组成。
当输入信号带有正负幅值时，比较器将对输入信号的幅度进行比较，并将最大幅值存储在存储器中。
最终输出信号为信号的最大负幅值。
峰值检波负电压的应用非常广泛。
在通信系统中，峰值检波负电压可以用来检测信号中的干扰和噪声，提高信号的质量和准确性。
此外，峰值检波负电压还可以用于图像处理、声音处理等领域，帮助人们更好地理解和处理信号。
通过峰值检波负电压技术，我们可以实时监测并控制信号的质量，提高系统的灵敏度和稳定性。
峰值检波负电压是现代通信系统中不可或缺的一部分，它不仅可以提高信号的传输质量，还可以帮助我们更好地理解和利用信号中的信息。
希望通过本文的介绍，读者能更深入地了解峰值检波负电压的原理和应用，并在实际应用中得到更好的效果。
双极性模式PWM逆变电路
电力电子系统计算机仿真题目：双极性模式PWM逆变电路班级：姓名：学号：指导老师：日期：摘要PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。
PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛，现在大量应用的逆变电路中绝大部分都是PWM型逆变电路。
本设计为双极性PWM方式下的单相全桥逆变电路，主要包括双极性SPWM控制信号的发生电路和带反并联二极管的IGBT作为开关器件的单相全桥电路。
设计的重点在于运用MATLAB中的SIMULINK建立电路模型，对电路进行仿真，并对仿真结果进行分析，得出系统参数对输出的影响规律。
关键字：双极性PWM控制逆变电路 SIMULINK仿真目录一、主电路工作原理 (3)1.1 PWM控制技术及SPWM波的生成 (3)1.1.1 PWM控制的基本原理 (3)1.1.2 SPWM法的基本原理 (4)1.1.3规则采样法 (4)1.2 单极性和双极性PWM控制逆变电路分析 (5)1.2.1 单极性PWM控制方式 (6)1.2.2 双极性PWM控制方式 (6)二、MATLAB仿真及结论分析 (7)2.1 建立仿真模型 (7)2.1.1 双极性SPWM控制信号的仿真模型 (7)2.1.2 双极性模式PWM逆变电路仿真模型 (10)2.2 双极性模式PWM逆变电路仿真结果及分析 (13)三、PSIM仿真及结论分析 (20)3.1 建立仿真模型 (20)3.2 仿真结果及分析 (21)四、总结与体会 (26)五、参考文献 (27)一、主电路工作原理1.1 PWM控制技术及SPWM波的生成1.1.1 PWM控制的基本原理PWM（Pulse Width Modulation）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。
PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛，对逆变电路的影响也最为深刻，PWM控制技术在逆变电路中的应用也最具代表性。
一种高精度双极性电流输出电路设计
一种高精度双极性电流输出电路设计王晓勇1，樊迪2（1.西安航空计算技术研究所，陕西西安710065；2.西安航天精密机电研究所，陕西西安710100）摘要：电流电路由于其结构简单、抗干扰性强、安全性高和适合长距离传输等优点被广泛用于航空机载非电信号的机上传输，设计实现了一种双仪表放大器构造电流输出电路，支持-20~20mA的高精度恒流源输出，同时支持电压反馈及电流反馈两种实时监测，通过MutiSim仿真及实物测试，电流输出精度满足0.1%的设计要求，可用于机载设备的电流输出电路设计。
关键词：双极性；双反馈；高精度；电流输出中图分类号：510.99文献标识码：A文章编号：1673-1131（2019）02-0107-02Design of a dual-polar high-precision current output circuitWang xiaoyong1,Fan di2(1.ACTRI A VIC，Xi an710065，China2.Xi’an Aerospace Precisiaon Electromechanical Institute，710100) Abstract：Because of its simple structure,strong anti-jamming,high safety and suitable for long distance transmission,electric current circuits are widely used in airbornenon-electrical signals.A current output circuit is designed to support the high-preci-sion constant current output of the-20-20mA.Through simulation and physical testing,the current output accuracy meets the de-sign requirement of0.1%,can be used for the design of current output circuit.Key words：Dual-polar;Double feedback;High-precision;Current output0引言航空机载设备间需要传输各种非电物理量信号，例如温度、压力、速度和角度等，这些都需要转换成模拟量电信号才能传输到信号接收端设备。
单极性和双极性PWM调制的区别在哪里 详解PWM中的单极性和双极性
单极性和双极性PWM调制的区别在哪里详解PWM中的单极性和双极性本文主要是关于单极性和双极性PWM调制的相关介绍，并着重对单极性和双极性PWM调制的区别进行了详尽描述。
PWM控制的基本原理PWM（PulseWidthModulaTIon）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。
PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛，对逆变电路的影响也最为深刻，PWM控制技术在逆变电路中的应用也最具代表性。
面积等效原理是PWM控制技术的重要理论基础，即在采样控制中，冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的同一环节上时，其效果基本相同。
其中，冲量指的是窄脉冲的面积；效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。
如图1.1.1（1）所示，三个窄脉冲形状不同，但是它们的面积都等于1，当它们分别加在如图1.1.1（2）（a）所示的R-L电路上时，并设其电流i（t）为电路的输出，则其输出响应波形基本相同且如图 1.1.1（2）（b）所示。
一、什么是单极性PWM和双极性PWM通俗的说：单极性PWM就是PWM波形在半个周期中只在单极性范围内变化。
双极性PWM就是PWM波形在半个周期中有正、有负。
单、双极性是根据对低电平的不同定义而言的，然后所谓单极性，指的是以0V为低电平，双极性，指的是以“与高电平大小相等，极性方向相反（即在横轴下面）”的电位为低电平。
我们知道，PWM波形的产生是通过载波和信号波两个波形共同作用而成的，基本元素只有两个，高电平和低电平，信号波比载波高，则为高电平，比载波低，则为低电平。
二、单极性PWM原理产生单极性PWM模式的基本原理如下所示。
首先由同极性的三角波载波信号ut。
与调制信号ur，比较（图（a）），产生单极性的PWM脉冲（图（b））；然后将单极性的PWM脉。
从玻璃贴膜到测试测量,都离不开的双端口双极性电源~-设计应用
从玻璃贴膜到测试测量，都离不开的双端口双极性电源~-设计应用台式电源(PS)往往有偶数个端口（忽略机箱端口）：一个正端口和一个负端口。
使用台式电源产生正极性输出很容易：将负输出设置为GND，将正输出电压设置为正输出。
产生负电源同样容易，只需将上述设置反转。
但是，如何生产双极性电源，负载可以同时使用正电压和负电压？相对而言，这也很简单—只需将一个实验室通道的正端口连接到另一个通道的负端口，并称其为GND。
另外两个端口（正和负）分别就是正负电源。
结果得到一个三端口双极性电源，提供GND、正和负电压电平。
由于使用了三个端口，因此在电源下游的正电源和负电源之间必须进行某种切换。
如果应用要求同一电源端口为正或负（仅向负载提供两个端口的设置），该怎么办？这不是一个纯学术问题。
在汽车和工业环境中，有些应用需要双极性、可调节的双端口电源。
例如，从具异国风情的玻璃贴膜到测试测量设备，这些应用会使用双端口双极性电源。
如前所述，传统双极性电源使用三个输出端口产生两路输出：正、负和GND。
相比之下，单路输出电源应仅配备两个输出端口：一个GND和另一个可以为正也可以为负的输出端口。
在此类应用中，输出电压可以通过单个控制信号在从负值到正值的全部范围内相对于GND调节。
有些控制器专门用于实现双极性电源功能，例如双极性输出同步控制器LT8714。
然而，对于许多汽车和工业制造商而言，对专用IC 进行测试和需要一些时间和金钱上的投入。
相比之下，许多制造商已经拥有预的降压转换器和控制器，因为无数汽车和工业应用中都会用到这些器件。
本文介绍在不能选择专用双极性电源IC时如何利用降压转换器产生双极性电源。
电路描述及功能图1显示了基于降压转换器的双极性（二象限）可调电源解决方案。
输入电压范围为12V至15V；输出为±10V范围内的任何电压，由控制块调节，支持高达6A的负载。
双路输出降压控制器IC是此设计的器件。
每个降压–升压拓扑连接的一路输出产生稳定的-12V电压（即图1中的-12V负轨，其功率链路包括L2、Q2、Q3和输出滤波器CO2)。
双极性电源解决方案用于精密测试和测量系统
双极性电源解决方案用于精密测试和测量系统为了确保高精度，精密测试和测量系统需要具有低纹波和辐射噪声的电源解决方案，从而不会降低高分辨率转换器信号链的性能。
在这些测试和测量应用中，生成双极和/或隔离系统电源给系统设计人员带来了电路板面积、开关纹波、EMI 和效率方面的挑战。
数据采集系统和数字万用表需要低噪声电源，以便提供高分辨率ADC信号链的性能，而不被开关电源产生的纹波噪声所影响。
源表（SMU）和直流源/电源具有类似的要求，以便将高分辨率DAC信号链上的杂散输出纹波降至最低。
精密测试和测量仪器中的通道数也有增加的趋势，以便增加并行测试。
在电隔离应用中，这些多通道仪器日益需要通道间隔离，其中电源必须在各通道上产生。
此驱动解决方案需要的PCB尺寸越来越小，同时保持性能。
在这些应用中实施低噪声电源解决方案可能导致PCB尺寸比期望的大，和/或由于过度使用LDO稳压器或滤波器电路而导致效率变差。
例如，在1MHz下5mV纹波的开关电源轨需要通过LDO稳压器和ADC 供电特性的组合来实现60dB或以上的电源电压抑制比(PSRR)，从而将ADC输出端的开关纹波减少到5μV或更低。
对于18位的高分辨率ADC，这只是LSB 的一个零头（从而不会对LSB产生影响）。
幸运的是，可以通过μModule?器件和相关元件搭建集成度更高的电源解决方案来简化这项任务。
例如SilentSwitcher?器件和高电源电压抑制比(PSRR)的LDO稳压器，这些解决方案在降低辐射噪声和开关纹波的同时实现了更高的效率。
图1.具有低电源纹波的非隔离双极性电源系统（±15V和±5V）的电源解决方案。
许多精密测试和测量仪器（如源表或电源）需要进行多象限操作，以获取并测量正负信号。
这就需要从单个具有低噪声的正电源输入有效地生成正负电源。
让我们以需要从单个正输入电源生成双极性电源的系统为例。
图1显示的电源解决方案可产生±15V和±5V并使用正负LDO稳压器过滤/减少开关纹波，以及生成5V、3.3V或1.8V等其他电源轨，为信号调理电路或ADC和DAC供电。
一种双极性输出大功率压控恒流源设计方案
0 引言在电子仪器设备中经常要用到压控电流源，并且要求在负载变化时具有很好的稳定性。
传统的恒流源制作方法可以是利用二极管、三极管、集成稳压源的特性制作的参数稳流器、串联反馈调整型稳流电源、开关稳流源等等。
参数稳流器的输出电流范围小、稳流精度不高; 串联反馈调整型稳流电源的输出电流小，效率较低;开关稳流源不仅电路复杂、元器件数量多，而且输出纹波大、可靠性较差。
考虑到以上缺点，本设计采用了普通的运放，配合三极管进行电压扩展和电流扩展，既达到了提供大输出电流的目的，而且电路结构简单，成本较低，精度较高。
1 电路设计图1是本设计的原理框图，由外部的控制电压信号输入到运放构成的恒流模块中。
输出的电流经电压扩展模块和电流扩展模块后提供给负载。
电流经过采样电阻进行电流采样，获得的采样信号经由电压反馈系统模块反馈到恒流模块中进行恒流。
其中由功率模块对电压扩展模块和电流扩展模块进行供电。
(1) 功率模块。
选择市面上常用的开关电源对电流扩展模块提供功率输出，在其输出端并接电容以消除干扰。
由于要求双极性输出，所以选用双极性输出的开关电源可节约成本并减小体积。
在实验中，我们使用标称纹波为1%的开关电源。
使用78、79系列三端稳压器降压后提供给电压扩展模块以提高运放的输出电压。
(2) 运放恒流及电压反馈模块。
图2是运放恒流模块及电压反馈模块。
由图2可见由电流输出端采集到的经分压处理后的采样反馈信号经由运放组成的跟随器及反向器后，被送到反向加法器U4的反向端与电压控制信号相加得到运放的输出电压V3.V3计算公式为：式中m=1+R22/R23。
(3) 电压扩展及电流扩展模块。
图3所示是电压扩展模块电路图。
由运放构成差动放大器，将恒流系统生成的信号与分压处理后的输出电压进行比较放大，形成最后的输出电压。
系统中的三极管选择对管，以达到双极性输出的目的，此系统开环放大倍数仅由R17与R14的比值决定，但经R25和R24分压反馈后，相当于放大器，其放大倍数由R25与R24的比值决定。
单极性与双极性pwm形式[整理版]
![单极性与双极性pwm形式[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/4e05c758777f5acfa1c7aa00b52acfc789eb9f7b.png)
单极性与双极性PWM模式
从调制脉冲的极性看，PWM又可分为单极性与双极性控制模式两种。
单极性PWM模式
产生单极性PWM模式的基本原理如图6.2所示。
首先由同极性的三角波载波信号ut。
与调制信号ur，比较(图6.2(a))，产生单极性的PWM脉冲(图6.2(b))；然后将单极性的PWM 脉冲信号与图6.2(c)所示的倒相信号UI相乘，从而得到正负半波对称的PWM脉冲信号Ud，如图6.2(d)所示。
双极性PWM模式
双极性PWM控制模式采用的是正负交变的双极性三角载波ut与调制波ur，如图6.3
所示，可通过ut与ur，的比较直接得到双极性的PWM脉冲，而不需要倒相电路。
与单极性模式相比，双极性PWM模式控制电路和主电路比较简单，然而对比图6.2(d)和图6.3(b)可看出，单极性PWM模式要比双极性PWM模式输出电压中、高次谐波分量小得多，这是单极性模式的一个优点。
一种双极性输出大功率压控恒流源设计方案
一种双极性输出大功率压控恒流源设计方案双极性输出大功率压控恒流源是一种用于电子设备测试和研发的重要工具。
它能够提供可调控的电流输出，同时具备双极性的输出功能，可以在正负电压范围内提供恒定的电流。
在设计双极性输出大功率压控恒流源时，我们需要考虑以下几个方面的因素。
首先，我们需要选择合适的功率放大器。
功率放大器是双极性输出大功率压控恒流源的核心组成部分，它能够将输入的电流信号放大到所需的电压范围。
在选择功率放大器时，我们需要考虑其功率输出能力、线性度和带宽等参数。
通常情况下，我们可以选择专用的功率放大器芯片，如OPA541等。
其次，我们需要设计电流控制电路。
电流控制电路能够根据输入的电流命令信号控制功率放大器的输出电流。
常见的电流控制电路包括PID控制电路和反馈控制电路。
PID控制电路通过比较输入电流和实际输出电流的差异，调节功率放大器的放大倍数来实现精确的电流控制。
反馈控制电路通过采集功率放大器输出电流进行反馈，调节功率放大器的工作点来实现恒定的电流输出。
在设计电流控制电路时，我们需要考虑控制精度、带宽和稳定性等因素。
另外，我们还需要设计电源供应电路。
电源供应电路能够为功率放大器提供稳定的电源电压和电流。
在设计电源供应电路时，我们需要考虑电源噪声、电源纹波和稳定性等因素。
一般情况下，我们可以选择带有稳压功能的电源模块，如LM317或LM337等。
此外，为了保护功率放大器和负载，我们还需要设计保护电路。
保护电路能够在输出电流过大或过载时及时切断功率放大器的工作，以避免损坏。
常见的保护电路包括过流保护电路和过热保护电路。
过流保护电路能够通过检测功率放大器输出电流，当电流超过设定值时切断功率放大器工作。
过热保护电路能够通过检测功率放大器的温度，当温度超过设定值时切断功率放大器的工作。
在设计保护电路时，我们需要考虑保护精度、响应时间和可靠性等因素。
最后，我们还需要设计控制接口电路。
控制接口电路可以通过外部控制信号来调节双极性输出大功率压控恒流源的工作参数，如电流范围、电压范围和输出阻抗等。
双极性模式PWM逆变电路
双极性模式PWM逆变电路————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电力电子系统计算机仿真题目：双极性模式PWM逆变电路班级：姓名：学号：指导老师：日期：摘要PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。
PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛，现在大量应用的逆变电路中绝大部分都是PWM型逆变电路。
本设计为双极性PWM方式下的单相全桥逆变电路，主要包括双极性SPWM控制信号的发生电路和带反并联二极管的IGBT作为开关器件的单相全桥电路。
设计的重点在于运用MATLAB中的SIMULINK建立电路模型，对电路进行仿真，并对仿真结果进行分析，得出系统参数对输出的影响规律。
关键字：双极性PWM控制逆变电路 SIMULINK仿真目录一、主电路工作原理 (3)1.1 PWM控制技术及SPWM波的生成 (3)1.1.1 PWM控制的基本原理 (3)1.1.2 SPWM法的基本原理 (4)1.1.3规则采样法 (4)1.2 单极性和双极性PWM控制逆变电路分析 (5)1.2.1 单极性PWM控制方式 (6)1.2.2 双极性PWM控制方式 (6)二、MATLAB仿真及结论分析 (7)2.1 建立仿真模型 (7)2.1.1 双极性SPWM控制信号的仿真模型 (7)2.1.2 双极性模式PWM逆变电路仿真模型 (10)2.2 双极性模式PWM逆变电路仿真结果及分析 (13)三、PSIM仿真及结论分析 (20)3.1 建立仿真模型 (20)3.2 仿真结果及分析 (21)四、总结与体会 (26)五、参考文献 (27)一、主电路工作原理1.1 PWM控制技术及SPWM波的生成1.1.1 PWM控制的基本原理PWM（Pulse Width Modulation）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
PWM控制技术 PWM逆变电路及其控制方法
☞在三相对称电路的线电压中，相电压所含的3次谐波相互抵消，因 此通常可以考虑消去5次和7次谐波，根据需要确定基波分量a1的值，
再令a5和a7等于0，就可以建立三个方程，联立可求得1、2和3。
a1
2U d
(1
2 cos 1
2 cos 2
2cos3 )
a5
2U d
5
(1
2cos 51
2cos 52
☞负载电流比电压滞后，在电压正半周，电流有
一段区间为正，一段区间为负。
√在负载电流为正的区间，V1和V4导通时，
uo=Байду номын сангаасd。
√V4关断时，负载电流通过V1和VD3续流，uo=0。
√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。
u(wt) an sin nwt
(7-3)
n1,3,5,
式中，an为
an
4
2 u(wt)sin nwtdwt
0
13/60
7.2.1 计算法和调制法
图7-9 特定谐波消去法的输出PWM波形
☞因为图7-9的波形是四分之一周期对称的，所以在一个周期内的12个开关时
刻（不包括0和时刻）中，能够独立控制的只有1、2和3共3个时刻，该波
图7-3 用PWM波代替正弦半波 4/60
7.2.1 计算法和调制法
■计算法 ◆根据逆变电路的正弦波输出频率、幅值和半个周期内
的脉冲数，将PWM波形中各脉冲的宽度和间隔准确计算 出来，按照计算结果控制逆变电路中各开关器件的通断， 就可以得到所需要的PWM波形，这种方法称之为计算法。
电力电子技术——无源逆变电路及PWM控制技术(04-05)
半波镜对称：通常要求正负半周对应的PWM波形 半波镜对称，以消除偶次谐波。通常四分之一波 也要对称。
uo
+Ud/2
0
t
t1
-Ud/2
图8-21 两点式（双极性）PWM波形
• 两点式PWM波形不如三点式波形更逼近正弦： 要达到同样的基波、谐波成分要求，两点式PWM 需要更高的开关频率，每半周脉冲个数N要增大。 三点式PWM采用较低的开关频率可以获得较好的 波形质量，故开关损耗小，更适用于大功率逆变 器。但实际上，直接输出三点式PWM波形的三点 式逆变器往往主电路结构比较复杂，使用器件较 多。所以，目前直接输出两点式PWM波形的两点 式逆变器应用较多。
• 改变等效正弦波（基波）的幅值：根据PWM波 形的面积等效原理，要改变等效输出正弦波的幅 值时，只要按照同一比例系数改变各脉冲的宽度 （占空比）即可。
• 输出电压为方波或阶梯波的电压型逆变电路， 谐波比重大。传统的120、180导电方式控制 的逆变器已远不能适应技术发展的要求。随着 现代电力电子技术及计算机控制技术的发展， 快速全控型功率器件性能越来越完善，器件的 开关频率越来越高，容量也越来越大，为研制 高性能变频器提供了良好的条件。PWM控制技 术是目前在电力电子领域研究和应用的热点， 得到了非常广泛的应用。逆变电路是PWM控制 技术最为重要的应用场合。
§8.4 PWM控制的基本原理
• 面积等效原理 ：将正弦半波分成N等份，就可以 把正弦半波看成是由N个彼此相连的脉冲序列所组 成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于π/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。如果把上述脉冲 序列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代 替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点 重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积 （冲量）相等，这就是PWM波形。各脉冲的幅值 相等，宽度按正弦规律变化。PWM波形和正弦半 波等效，即面积等效原理。对于正弦波的负半周， 也可以用同样的方法得到PWM波形。
正负不对称波形的双极性峰值输出电路
正负不对称波形的双极性峰值输出电路电路的功能 这是一种输入为零交正弦信号，输出为不同时的正负压差的电路，它由峰值检波电路和差动放大器组成。
而要保持单信号峰值、输出，然后“复位”或等待自然放电完毕，再输入下一个信号时，可采用本电路。
电路工作原理 OP放大器A1、A2分别为正、负峰值检波电路，二极管D1、D2接在反馈环路中，其正向电压降VF和温度系数对环路的影响可以忽略。
输入信号经过峰值检波后，分别成为-VP和+VP，再用差动放大电路A3、A4对其进行减法运算，则可得到峰-峰值电压+VP-P=+VP-（-VP）。
本电路可以有两种工作方式，一是由电阻R4、R5分别选定T1=C1.R4，T2=C2.R5的放电时间，得到长周期的信号幅值，二是使用“复位”开关S1、S2，测量开始时，各开关打开，测量信号峰值，测量结束，接通开关，将保持的电荷释放，等待下一个信号输入。
若希望输出具有增益，可接上带★号的电阻R0，其增益为A=1+（20K/R0）。
元件的选用 增加电容器C3、C4的目的是避免由于存在突发负载C1、C2而出现的不稳定，其时间常数和容量没有严格的限制。
二极管D1、D2为低漏二极管1SS104，当峰值电压保持时间在数秒以内时，也可采用普通的小信号二极管1S1588或1S953。
保持电容器C1、C2最好选用绝缘电阻高的产品，容量在1UF以上时，可选用薄膜电容，为了延长保持时间，与其用加大电容量的办法，不如把OP放大器A1~A4都改用高输入阻抗、低输入偏流的BI-FET型OP放大器。
“复位”开关S1、S2可选用双接点式继电器或C-MOS模拟开关。
注释 保持电路的泄漏问题 峰值保持电路或取样保持电路都存在泄漏问题，表现在被保持的电压会逐渐下降，保持电容器CH中贮存的电荷永久保存这是理想情况，但是由于电路的漏电电流或由于绝缘电阻的影响，会使保持的电压降下降。
图1是简化的电压保持电路，接通开关SW以后，电压E存入CH中，然后断开开关，使电压得到保持，被保持的电压会象图2所示的实线那样呈指数曲线下降或象虚线那样，随输入偏流IB的不同，以不同的斜率（△E=（IB/CE）△L）下降。
双管正激无损吸收电路上下管波形不对称问题分析
ZXD2400（V3.0）开关整流器DC/DC变换上下管波形不对称问题分析在ZXD2400（V3.0）开关整流器的调试过程中，后级DC/DC变换电路采用了无损吸收的双管正激电路，其电路形式如下：图1. 带无损吸收电路的DC/DC电路拓扑图双管正激电路有着较高的可靠性，这种形式的无损吸收电路对改善上下功率管的开关轨迹也有较好的效果。
下面先分析一下电路的工作过程：工作过程分析设电路的起始工作状态为开关管关断，变压器副边处于续流状态。
此时上下管子同时开通，那么电路会经历以下几个过程阶段1．管子开通的瞬间其结电容既可发电到零，410V的直流母线电压加在由C23、VD30、L5、VD29、C22组成的谐振网络上形成串联谐振，由于二极管VD29、VD30的反向阻断作用使得最终的谐振结果是C23、C22上的电压保持在410V的母线电压。
阶段2．上下管开通，变压器原边流过电流向负载提供能量阶段3. 经过占空比D的导通之后功率管开始关断，由于此时变压器原边仍流过负载电流，因此在关断初期由这个负载大电流给C22、C23以及管子的结电容线性充放电，在此过程中始终保持下管结电容上的电压和C22上电压之和为410V同样上管结电容上电压与C23上电压之和为410V，同时变压器原边绕组上电压相应下降。
由于负载大电流的线性充放电作用这个阶段维持时间很短，其结果为上下管结电容、C22、C23上电压均为205V左右。
阶段 4. 从这一时刻起由于变压器原边电压已经下降到零因此副边续流二极管开始导通其电流逐渐增大，同时整流二极管上电流逐渐减小，在这一阶段整流与续流二极管同时导通，变压器副边电压钳位在零，而在变压器原边励磁电感上电压也保持在零，变压器的漏感与结电容、吸收电容谐振，功率管上电压以正弦形式继续升高、吸收电容C22、C23上的电压相应减小以维持其和为410V。
当原边电流由负载电流谐振下降到励磁电流后副边整流二极管关断结束换流。
不对称反激电路
不对称反激电路
不对称反激电路通常用于电源设计中的直流/直流转换器，其
基本原理是利用一对互补型开关管来实现电源的转换和电压的升降。
不对称反激电路的基本组成部分包括输入滤波电感、输入电容、功率开关管、输出电感、输出电容等。
其中，输入滤波电感和电容用于对输入电压进行滤波，减小输入端的噪声和干扰；功率开关管用于控制输入电压的接通和断开，实现电源的转换；输出电感和电容用于对输出端的电压进行滤波，平稳输出电压。
在工作过程中，输入电压经过滤波电感和电容后，被送入功率开关管，在开关管的控制下，根据输入信号的状态，可以实现将输入电源的正、负极性通过电感和电容的反馈作用，转换成高、低电平的输出信号，从而实现电源的输出。
电感和电容在工作过程中能够存储电能，当功率开关管关闭时，电感和电容会释放储存的电能，维持输出电压的稳定性。
不对称反激电路的主要优点是可以实现高效率、小尺寸、低成本的电源设计。
然而，由于使用了开关管进行电源的转换，会产生一定的开关噪声和电磁干扰，因此需要进行合适的滤波和屏蔽设计，以减小对其他电子设备的干扰。
总之，不对称反激电路是一种常用的电源设计方案，能够高效、稳定地将输入电源转换成所需的输出电压，广泛应用于各种电子设备中。
峰值检波器电路的设计
.峰值检波器电路的设计第一章绪论检波器，是检出波动信号中某种有用信息的装置。
用于识别波、振荡或信号存在或变化的器件。
检波器通常用来提取所携带的信息。
检波器分为包络检波器和同步检波器。
前者的输出信号与输入信号包络成对应关系，主要用于标准调幅信号的解调。
后者实际上是一个模拟相乘器，为了得到解调作用，需要另外加入一个与输入信号的载波完全一致的振荡信号（相干信号）。
同步检波器主要用于单边带调幅信号的解调或残留边带调幅信号的解调。
从调幅波中恢复调制信号的电路，也可称为幅度解调器。
与调制器一样，检波器必须使用非线性元件，因而通常含有二极管或非线性放大器。
检波器分为包络检波器和同步检波器。
前者的输出信号与输入信号包络成对应关系，主要用于标准调幅信号的解调。
后者实际上是一个模拟相乘器，为了得到解调作用，需要另外加入一个与输入信号的载波完全一致的振荡信号（相干信号）。
同步检波器主要用于单边带调幅信号的解调或残留边带调幅信号的解调。
1.1 检波器的构成1.2.1 包络检波器电路图 1 是典型的包络检波电路。
由中频或高频放大器来的标准调幅信号ua(t)加在 L1C1 回路两端。
经检波后在负载RLC 上产生随 ua(t)的包络而变化的电压u(t)，其波形如图 2 所示。
这种检波器的输出 u (t)与输入信号 ua(t)的峰值成正比 ,所以又称峰值检波器。
1.2.2 包络检波器波形包络检波器的工作原理可用图 2 的波形来说明。
在 t1<t<t2 时间内 ,输入信号瞬时值 ua(t)大于输出电压 u (t)，二极管导通 ,电容 C 通过二极管正向电阻ri 充电 ,u (t)增大 ;在 t2<t<t3 时间内 ,ua(t)小于 u (t) ，二极管截止， C 通过 RL 放电，因此 u (t)下降；到 t3 以后 ,二极管又重新导电 ,这一过程照此重复不已。
只要 RLC选择恰当 ,就可在负载 RLC 上得到与输入信号包络成对应关系的输出电压u (t) 。
单双极性PWM波形调制方法
PWM 波形调制方法图6-20 二重PWM 型逆变电路 14.0 引 言➢ 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）➢ 直流斩波电路采用➢ 斩控式交流调压电路，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14.1 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➢ 一个实例 图6-2a 的电路❖ 电路输入：u (t )，窄脉冲，如图6-1a 、b 、c 、d 所示 ❖ 电路输出：i (t )，图6-2b➢ 面积等效原理图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，可看成N 个彼此相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等图6-1d )fa )b )图6-2e (t❖ 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❖ SPWM 波形——脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM 波形 ❖ 要改变等效输出正弦波幅值，按同一比例改变各脉冲宽度即可图6-3 用PWM 波代替正弦半波➢ 等幅PWM 波和不等幅PWM 波➢ 由直流电源产生的PWM 波通常是等幅PWM 波❖ 如直流斩波电路及本章主要介绍的PWM 逆变电路和PWM 整流电路➢ 输入电源是交流，得到不等幅PWM 波❖ 如斩控式交流调压电路和矩阵式变频电路➢ 基于面积等效原理进行控制，本质是相同的➢ PWM 电流波➢ 电流型逆变电路进行PWM 控制，得到的就是PWM 电流波➢ PWM 波形可等效的各种波形➢ 直流斩波电路：等效直流波形 ➢ SPWM 波：等效正弦波形➢ 还可以等效成其他所需波形，如等效所需非正弦交流波形等，其基本原理和SPWM 控制相同，也基于等效面积原理14.2 PWM 逆变电路及其控制方法➢ 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14.2.1 计算法和调制法➢ 计算法❖ 根据正弦波频率、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，就可得到所需PWM 波形 ❖ 繁琐，当输出正弦波的频率、幅值或相位变化时，结果都要变化➢ 调制法❖ 输出波形作调制信号，进行调制得到期望的PWM 波a )b )图6-3❖ 通常采用等腰三角波或锯齿波作为载波❖ 等腰三角波应用最多，其任一点水平宽度和高度成线性关系且左右对称 ➢ 与任一平缓变化的调制信号波相交，在交点控制器件通断，就得宽度正比于信号波幅值的脉冲，符合PWM 的要求➢ 调制信号波为正弦波时，得到的就是SPWM 波➢ 调制信号不是正弦波，而是其他所需波形时，也能得到等效的PWM 波➢ 结合IGBT 单相桥式电压型逆变电路对调制法进行说明: 工作时V1和V2通断互补，V3和V4通断也互补 ➢控制规律❖ u o 正半周，V1通，V2断，V3和V4交替通断❖ 负载电流比电压滞后，在电压正半周，电流有一段区间为正，一段区间为负 ❖ 负载电流为正的区间，V1和V4导通时，u o 等于U d ❖ V4关断时，负载电流通过V1和VD3续流，u o=0 ❖ 负载电流为负的区间， V1和V4仍导通，i o 为负，实际上i o 从VD1和VD4流过，仍有u o=U d➢ V4关断V3开通后，i o 从V3和VD1续流，u o=0 ➢ u o 总可得到U d 和零两种电平➢ u o 负半周，让V2保持通，V1保持断，V3和V4交替通断，u o 可得-U d 和零两种电平➢ 单极性PWM 控制方式（单相桥逆变）在u r 和u c 的交点时刻控制IGBT 的通断❖ u r 正半周，V1保持通，V2保持断♦ 当u r>u c 时使V4通，V3断，u o=U d ♦ 当u r<u c 时使V4断，V3通，u o=0❖ u r 负半周，V1保持断，V2保持通♦ 当u r<u c 时使V3通，V4断，u o=-U d ♦ 当u r>u c 时使V3断，V4通，uo=0 ♦ 虚线u of 表示u o 的基波分量信号载图6-4D 3D 4-图6-5 单极性PWM 控制方式波形➢双极性PWM 控制方式（单相桥逆变）❖ 在u r 的半个周期内，三角波载波有正有负，所得PWM 波也有正有负 ❖ 在u r 一周期内，输出PWM 波只有±U d 两种电平 ❖ 仍在调制信号u r 和载波信号u c 的交点控制器件的通断 ❖ u r 正负半周，对各开关器件的控制规律相同❖ 当u r >u c 时，给V1和V4导通信号，给V2和V3关断信号 ❖ 如i o>0，V1和V4通，如i o<0，VD1和VD4通， u o=U d ➢ 当u r<u c 时，给V2和V3导通信号，给V1和V4关断信号 ➢ 如i o<0，V2和V3通，如i o>0，VD2和VD3通，u o=-U d ➢ 单相桥式电路既可采取单极性调制，也可采用双极性调制图6-6 双极性PWM 控制方式波形➢ 双极性PWM 控制方式（三相桥逆变）❖ 三相的PWM 控制公用三角波载波u c❖ 三相的调制信号u rU 、u rV 和u rW 依次相差120°图6-7 三相桥式PWM 型逆变电路➢ U 相的控制规律❖ 当u rU>u c 时，给V1导通信号，给V4关断信号，u UN’=U d/2 ❖ 当u rU<u c 时，给V4导通信号，给V1关断信号，u UN’=-U d/2❖ 当给V1(V4)加导通信号时，可能是V1(V4)导通，也可能是VD1(VD4)导通u U -Uu Nu r u r u r❖ u UN’、u VN ’和u WN’的PWM 波形只有±U d/2两种电平❖ u UV 波形可由u UN’-u VN ’得出，当1和6通时，u UV=U d ，当3和4通时，u UV=－U d ，当1和3或4和6通时，u UV=0 ❖ 输出线电压PWM 波由±U d 和0三种电平构成❖ 负载相电压PWM 波由(±2/3)U d 、(±1/3)U d 和0共5种电平组成➢ 防直通死区时间❖ 同一相上下两臂的驱动信号互补，为防止上下臂直通而造成短路，留一小段上下臂都施加关断信号的死区时间❖ 死区时间的长短主要由开关器件的关断时间决定❖ 死区时间会给输出的PWM 波带来影响，使其稍稍偏离正弦波图6-8 三相桥式PWM 逆变电路波形14.2.2 异步调制和同步调制❖ 载波比——载波频率f c 与调制信号频率f r 之比，N = f c / f r❖ 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➢ 异步调制——载波信号和调制信号不同步的调制方式♦ 通常保持f c 固定不变，当f r 变化时，载波比N 是变化的♦ 在信号波的半周期内，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f r 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♦ 当f r 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uu u u同步调制➢ 同步调制——N 等于常数，并在变频时使载波和信号波保持同步♦ 基本同步调制方式，f r 变化时N 不变，信号波一周期内输出脉冲数固定 ♦ 三相电路中公用一个三角波载波，且取N 为3的整数倍，使三相输出对称 ♦ 为使一相的PWM 波正负半周镜对称，N 应取奇数 ♦ f r 很低时，f c 也很低，由调制带来的谐波不易滤除 ♦ f r 很高时，f c 会过高，使开关器件难以承受图6-10 同步调制三相PWM 波形➢ 分段同步调制(图6-11）♦ 把f r 范围划分成若干个频段，每个频段内保持N 恒定，不同频段N 不同 ♦ 在f r 高的频段采用较低的N ，使载波频率不致过高 ♦ 在f r 低的频段采用较高的N ，使载波频率不致过低♦ 为防止f c 在切换点附近来回跳动，采用滞后切换的方法 ♦ 同步调制比异步调制复杂，但用微机控制时容易实现♦ 可在低频输出时采用异步调制方式，高频输出时切换到同步调制方式，这样把两者的优点结合起来，和分段同步方式效果接近14.2.3 规则采样法➢ 按SPWM 基本原理，自然采样法♦ 要求解复杂的超越方程，难以在实时控制中在线计算，工程应用不多➢ 规则采样法特点♦ 工程实用方法，效果接近自然采样法，计算量小得多图6-10u V u W图6-12图6-12 规则采样法➢ 规则采样法原理♦ 图6-12，三角波两个正峰值之间为一个采样周期T c♦ 自然采样法中，脉冲中点不和三角波一周期的中点（即负峰点）重合♦ 规则采样法使两者重合，每个脉冲的中点都以相应的三角波中点为对称，使计算大为简化♦ 在三角波的负峰时刻t D 对正弦信号波采样得D 点，过D 作水平直线和三角波分别交于A 、B 点，在A 点时刻t A 和B 点时刻t B 控制开关器件的通断 ♦ 脉冲宽度d 和用自然采样法得到的脉冲宽度非常接近➢ 规则采样法计算公式推导 正弦调制信号波 式中，a 称为调制度，0≤a <1；w r 为信号波角频率。
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正负不对称波形的双极性峰值输出电路
电路的功能
这是一种输入为零交正弦信号，输出为不同时的正负压差的电路，它由峰值检波电路和差动放大器组成。
而要保持单信号峰值、输出，然后“复位”或等待自然放电完毕，再输入下一个信号时，可采用本电路。
电路工作原理
OP放大器A1、A2分别为正、负峰值检波电路，二极管D1、D2接在反馈环路中，其正向电压降VF和温度系数对环路的影响可以忽略。
输入信号经过峰值检波后，分别成为-VP和+VP，再用差动放大电路A 3、A4对其进行减法运算，则可得到峰-峰值电压+VP-P=+VP-（-VP）。
本电路可以有两种工作方式，一是由电阻R4、R5分别选定T1=C1.R4，T2=C2.R5的放电时间，得到长周期的信号幅值，二是使用“复位”开关S1、S2，测量开始时，各开关打开，测量信号峰值，测量结束，接通开关，将保持的电荷释放，等待下一个信号输入。
若希望输出具有增益，可接上带★号的电阻R0，其增益为A=1+（20K/R0）。
元件的选用
增加电容器C3、C4的目的是避免由于存在突发负载C1、C2而出现的不稳定，其时间常数和容量没有严格的限制。
二极管D1、D2为低漏二极管1SS104，当峰值电压保持时间在数秒以内时，也可采用普通的小信号二极管1S1588或1S953。
保持电容器C1、C2最好选用绝缘电阻高的产品，容量在1UF以上时，可选用薄膜电容，为了延长保持时间，与其用加大电容量的办法，不如把OP放大器A1~A4都改用高输入阻抗、低输入偏流的BI-FET型OP放大器。
“复位”开关S1、S2可选用双接点式继电器或C-MOS模
拟开关。
注释
保持电路的泄漏问题
峰值保持电路或取样保持电路都存在泄漏问题，表现在被保持的电压会逐渐下降，保持电容器CH中贮存的电荷永久保存这是理想情况，但是由于电路的漏电电流或由于绝缘电阻的影响，会使保持的电压降下降。
图1是简化的电压保持电路，接通开关SW以后，电压E存入CH中，然后断开开关，使电压得到保持，被保持的电压会象图2所示的实线那样呈指数曲线下降或象虚线那样，随输入偏流IB的不同，以不同的斜率（△E=（IB/CE）△L）下降。
可根据图示分析电压下降的具体原因。