PWM功率放大电路

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(完整word版)pwm开关型功率放大器

电力电子技术课程设计报告题目PWM开关型功率放大器的设计专业电气工程及其自动化班级电气学号学生姓名指导教师2008 年春季学期一、总体设计1．主电路的选型（方案设计）经过对设计任务要求的总体分析，明确应该使用电力电子组合变流中的间接交流变流的思想进行设计，因为任务要求频率是可变的，故选择交直交变频电路（即VVVF电源）。

交直交变频电路有两种电路：电压型和电流型。

在逆变电路中均选用双极性调制方式。

方案一：采用电压型间接交流变流电路。

其中整流部分采用单相桥式全控整流电路，逆变部分采用单相桥式PWM逆变电路，滤波部分为LC滤波，负载为阻感性。

电路原理图如下所示：方案二：采用电压型间接交流变流电路。

其中整流部分采用单相全桥整流电路，逆变部分采用单相桥式PWM逆变电路，滤波部分为LC滤波，负载为阻感性。

电路原理图如下所示：方案三：采用电压型间接交流变流电路。

其中整流部分采用单相桥式PWM 整流电路，逆变部分采用单相桥式PWM逆变电路，滤波部分为LC滤波，负载为阻感性。

电路原理图如下所示：分析：方案一中整流电路与逆变电路都采用全控型可以通过控制a角的大小来控制Ud的大小。

方案二中的整流电路是单相全桥整流电路，属于不可控型。

Ud大小不可变。

方案三采用双PWM电路。

整流电路和逆变电路的构成可以完全相同，交流电源通过交流电抗器和整流电路联接，通过对整流电路进行PWM控制，可以使输入电流为正弦波并且与电源电压同相位，因而输入功率因数为1，并且中间直流电路的电压可以调整。

但由于控制较复杂，成本也较高，实际应用还不多，故此处没有选用。

经过分析我选用了方案一。

其中控制部分采用双极性PWM波控制触发，从而控制负载电流和电压。

由于逆变部分采用电压型逆变电路，所以当选用电阻性负载时其电流大致呈正弦波，电压呈矩形波。

2. 总体实现框架二、主要参数及电路设计1. 主电路参数设计由已知条件可得负载端的电流A i U P 5100500===, 电阻205100===i U R Ω。

PWM功率放大电路

P W M功率放大电路集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#PWM功率放大电路——卢浩天LC梦创电子制作工作室一、PWM功率放大原理PWM功放电路有单极性和双极性之分。

双极性指在一个PWM周期内，电机电枢电压正、负极性改变一次；单极性指PWM功放管工作时，有一个PWM信号端和一个方向控制端，在电机正转或反转时，仅有对应的一对功放管通电，而另一对功放管截止。

因此，电机电枢在正转或反转时，正、负极性是固定的，即是单极性的。

若忽略晶体管的管压降，可以认为PWM功率放大管的输出电平等于电源电压，即|U|=C U。

图1描绘了电枢的电压波形和电流波形。

在图AB中，T为PWM脉冲周期，T为正脉冲宽度，h T为负脉冲宽度。

电枢两端P的电流是一个脉动的连续电流，从图可看出，电枢两端的电流是一个脉动的连续电流，加快PWM的切换频率，电流的脉动就变小，结果近似于直流信号的效果，使电机均匀旋转。

同时，如果改变PWM的脉冲的宽度，电枢中的平均电流也将变化，电机的转速便将随之改变，这就是PWM调速的原理。

在图中，PWM脉冲频率决定了电枢电流的连续性，从而也决定了电机运行的平稳性。

如果脉冲频率切换频率选择不当，电机的低速性能有可能不理想，容易烧坏晶体管，而且由于电流不连续，电机有可能产生剧烈震荡，甚至出现啸叫现象，这些都是不允许的。

因此，在设计PWM功率放大器时，要慎重选择切换频率。

为了克服静摩擦，改善运行特性，切换频率应能使电机轴产生微振，即：式中，T K 为转矩系数，Φ=M T C K （M C 为电机电磁常数、Φ为励磁磁通），C U 为功放电源，A L 为电枢电感，S T 为电机静摩擦力矩。

另外，选择切换频率具体还应考虑以下几个方面：（1）微振的最大角位移应小于允许的位置误差。

在伺服系统中，假设要求位置误差小于δ，则要求切换频率满足下式：式中，J 为电机及负载的转动惯量。

（2）应尽量减小电机内产生的高频功耗。

D类功放的设计原理

D类功放的设计原理D类功放，全称为“数字功率放大器”，是一种电子功率放大器的类型，它的设计原理基于数字信号的处理和模拟功率放大电路的协同工作。

相比于传统的A类、B类、AB类功放，D类功放具有更高的功率效率，更小的尺寸和重量，更好的线性度，以及更低的功率损耗。

下面将详细介绍D类功放的设计原理。

1.PWM调制原理D类功放的核心设计原理是采用脉宽调制（PWM）技术。

PWM是一种通过调整信号的脉冲宽度来控制平均输出功率的方法。

D类功放通过将原始的模拟音频信号转换为数字信号，并通过比较器产生一个与模拟信号频率相同的矩形波，然后根据输入音频信号的幅值调整矩形波的脉宽，最后通过滤波器将调制后的PWM信号转换为模拟音频信号输出。

2.数字信号处理D类功放的设计中需要进行数字信号处理。

首先，输入的模拟音频信号需要经过模数转换器（ADC）转换为数字信号，然后通过数字信号处理器（DSP）进行数字信号的滤波、均衡、增益控制等处理，最后再经过数字模数转换器（DAC）转换回模拟信号。

3.比较器比较器是D类功放中的一个关键组件，用于将模拟音频信号与产生的PWM矩形波进行比较。

比较器的作用是根据输入信号的幅值调整PWM信号的脉宽，从而控制输出功率。

比较器通常由操作放大器和参考电压产生器组成。

4.滤波器在PWM调制之后，需要通过滤波器将调制后的PWM信号转换为模拟音频信号输出。

滤波器的作用是去除PWM信号中的高频分量，保留音频信号的低频成分。

常见的滤波器类型包括低通滤波器和带通滤波器。

5.输出级D类功放的输出级通常采用开关管（如MOSFET）构成。

开关管的特点是具有较低的开通电阻和较高的关断电阻，从而实现更小的功率损耗和更高的功率效率。

输出级通常由多个开关管组成，根据功率需求可以并联或串联排列。

输出级的设计需要考虑电压和电流的控制，包括过电压和过电流的保护。

6.反馈控制为了提高D类功放的线性度和稳定性，通常需要采用反馈控制。

通过对输出信号与输入信号进行比较，调整PWM信号的脉宽和幅值，以使输出信号尽可能接近输入信号。

PWM功率放大电路

PWM功率放大电路本系统采用双极性脉宽调制功率放大器,如图2-7所示。

其中VT1、VT2 为作开关用的大功率晶体管,工作在截止和饱和状态。

当电动机正转工作时, VT1 工作,VT2 不工作;反之当电动机反转工作时, VT2 工作而VT1 不工作。

VD1、VD2 为续流二极管,主要起到保护作用,避免VT1、VT2 被反向击穿。

U4 和U6 为光电耦合器,主要起隔离和抗干扰作用。

调脉宽的方式有三种：定频调宽、定宽调频和调宽调频。

我们采用了定频调宽方式，因为采用这种方式，电动机在运转时比较稳定；并且在采用单片机产生PWM脉冲的软件实现上比较方便。

方案一：采用定时器做为脉宽控制的定时方式，这一方式产生的脉冲宽度极其精确，误差只在几个us。

方案二：采用软件延时方式，这一方式在精度上不及方案一，特别是在引入中断后，将有一定的误差。

但是基于不占用定时器资源，且对于直流电机，采用软件延时所产生的定时误差在允许范围，故采用方案二。

图2-7 PWM驱动电路原理图直流电动机的PWM调压调速原理对于直流电机而言，其转速表达式为：n=U-IR/Kφ式中 U—电枢端电压；I—电枢电流；R—电枢电路总电阻；φ—每级磁通量；K—电机结构参数（1）电机结构参数由(1)式可得，直流电动机的调速方法可以分为电枢回路串电阻的调速方法、调节励磁磁通的励磁控制方法和调节电枢电压的电枢控制方法在上述三种方法中。

目前广泛应用的是通过改变电机电枢电压接通时间与通电周期的比值f占空比1来控制电机的转速。

这种方法称为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)即PWM控制。

电动机电枢得到的电压波形如图1所示．电压平均值描述为Uav=t1/（t1+t2） Us=t1Us/T=αUs式中 t1—通电时间；T —周期；α—占空比，α= t1/T（2）由(2)式可知，当电源电压不变的情况下，电枢端电压Uav取决于占空比的大小．改变就可以改变端电压的平均值，从而达到调速的目的。

PWM的名词解释

PWM的名词解释PWM，即脉宽调制（Pulse Width Modulation），是一种在电子工程领域中常见的技术。

它在控制电子设备中功率输出以及速度调节等方面有着广泛应用。

一、什么是PWM？脉宽调制是一种控制技术，通过改变信号的脉冲宽度来控制电路输出的电平。

在PWM中，理论上电路输出总是以高低电平交替出现，但通过改变高电平和低电平之间的脉冲宽度，可以控制电路输出的平均电压或平均功率。

脉宽调制最常见的一种形式是矩形脉冲波，它由固定的周期和可调节的脉冲宽度组成。

脉冲宽度的调节可以在一定的周期内不断变化，从而实现对输出信号的控制。

二、PWM的原理PWM技术的核心原理是基于周期性的脉冲信号。

当脉冲的宽度增加时，电路输出的平均值也会相应增加。

换句话说，脉冲宽度越宽，输出的功率或电压就越高，而脉冲宽度越窄，输出的功率或电压就越低。

具体来说，PWM技术通过不断改变脉冲信号的高电平时间和低电平时间的比例来控制输出信号。

这样做的好处是可以在保证信号稳定性的前提下，精确地调节输出的平均电压或平均功率。

三、PWM的应用领域1. 电机控制：PWM技术广泛应用于电机控制领域。

通过改变PWM脉冲的宽度，可以调节电机的转速。

例如，调速风扇、电动车等就是利用PWM技术来控制电机转速的典型应用。

2. LED调光：PWM技术在LED照明领域也有重要应用，可以通过改变PWM 信号的脉冲宽度来控制LED灯的亮度。

这种方式相对于传统的电阻调光，具有更高的效率和更精确的调节范围。

3. 电源管理：PWM技术在电源管理中也扮演着重要角色。

通过PWM控制器可以实现高效、稳定的电源输出，弥补传统的线性稳压电路的不足。

4. 音频放大：PWM技术也常被应用于音频系统中。

通过控制PWM脉冲的宽度和频率，可以达到高保真度的音频放大效果。

四、PWM的优点与局限性1. 优点：- 精确控制：通过改变脉冲宽度和周期，可以实现对输出信号的精确控制，使其满足特定要求。

脉冲宽度调制型功率放大器的原理

脉冲宽度调制型功率放大器（PWM Power Amplifier）是一种应用广泛的功率放大器，在许多领域都有着重要的作用。

它通过调节信号的脉冲宽度，来控制输出信号的功率。

在这篇文章中，我们将深入探讨脉冲宽度调制型功率放大器的原理，以及其在各个领域的应用。

1. 脉冲宽度调制型功率放大器的基本原理脉冲宽度调制型功率放大器是一种非线性功率放大器，其基本原理是通过控制输入信号的脉冲宽度，来控制输出信号的功率。

在PWM功率放大器中，输入信号通常是一个脉冲信号，其脉冲宽度的变化会直接影响输出信号的功率。

2. PWM功率放大器的工作过程在PWM功率放大器中，输入信号的脉冲宽度是通过开关管或其他调制器件来控制的。

当输入信号的脉冲宽度增大时，开关管的通态时间增加，输出信号的功率也随之增大。

反之，当输入信号的脉冲宽度减小时，输出信号的功率也减小。

通过控制脉冲宽度，可以灵活地调节输出信号的功率。

3. PWM功率放大器的优点和应用PWM功率放大器具有功率利用率高、输出波形质量好、成本低廉等优点，因此在工业控制、通信系统、音频放大器等领域都有着广泛的应用。

在工业控制中，PWM功率放大器常常用于驱动电机、控制照明等；在通信系统中，PWM功率放大器则常用于调制信号的功率放大；在音频放大器中，PWM功率放大器可以提供高保真度的音频输出。

4. 个人观点和结论在我看来，脉冲宽度调制型功率放大器作为一种非常重要的功率放大器类型，在现代技术应用中具有着不可替代的地位。

它不仅在工业控制、通信系统、音频放大器等领域发挥着重要作用，同时也通过其高功率利用率、优质的输出波形等特点，为现代技术的发展提供了强大的支持。

总结而言，脉冲宽度调制型功率放大器的原理是通过调节输入信号的脉冲宽度来控制输出信号的功率。

它在各个领域都有着广泛的应用，且具有诸多优点。

相信随着技术的不断进步，脉冲宽度调制型功率放大器将会在更多的领域发挥作用，为人类社会的进步做出更多的贡献。

PWM_工作原理分析

PWM_工作原理分析PWM（Pulse Width Modulation）是一种电子技术，通过调节脉冲信号的占空比来控制电器设备的输出功率。

PWM的工作原理可以分为三个主要的步骤：输入信号的采样、脉冲信号的生成和输出信号的滤波。

首先，PWM的工作原理需要从输入信号的采样开始。

输入信号可以是任何变化的电压或电流信号，通常是模拟信号。

这个电压或电流信号经过模数转换器（ADC）进行采样，将连续变化的模拟信号转换成数字信号。

采样率将决定PWM输出的精度，采样率越高，输出信号越精确。

接下来，生成脉冲信号。

这个步骤主要由比较器和计数器组成。

比较器将输入信号与一个可调节的基准信号进行比较，根据两个信号的大小关系输出一个高或低电平。

计数器根据比较器输出的电平变化来决定计数的增减。

通过不断地增加计数值，当计数值大于等于设定值时，比较器输出高电平，否则输出低电平。

脉冲信号的频率由计数器的计数速度决定，计数速度越快，脉冲信号的频率越高。

脉冲信号的占空比由计数值与设定值之间的比例关系决定，当计数值小于设定值时，比较器输出低电平，计数值大于等于设定值时，比较器输出高电平。

占空比越高，输出信号的功率越大。

最后，将脉冲信号进行滤波输出。

由于脉冲信号的频率很高，需要通过滤波电路将其转换成模拟信号输出。

滤波电路一般使用低通滤波器，它能删除高频成分，使得输出信号更加平滑。

最后的输出信号可以通过放大器来放大，以控制电器设备的输出功率。

尽管PWM的工作原理看起来很复杂，但实际上可以通过微控制器或专用的PWM芯片来实现。

这些芯片具有内置的比较器和计数器，同时也提供其他功能如频率调节和占空比调节。

可以通过编程或连接外部电阻、电容等元件来调整PWM输出的参数。

PWM具有多种优点，如高效性、精确性和可调控性。

通过调整脉冲信号的占空比，可以灵活地控制电器设备的输出功率，适应不同的应用需求。

同时，PWM可以在数字电路和模拟电路之间进行灵活的转换，使得它在诸如电机控制、电源调节等领域有着广泛的应用。

驱动伺服电机的电路设计

驱动伺服电机的电路设计伺服电机是一种精密的电动执行器，通常用于需要高精度位置控制的应用中，如工业机器人、数控机床、航空航天设备等。

为了实现对伺服电机的精确控制，需要设计一个高性能的电路来驱动它。

在伺服电机的电路设计中，最常用的驱动方式是采用PWM（脉冲宽度调制）技术。

PWM技术通过控制电路输出的脉冲宽度来调节电机的转速和位置，从而实现对电机的精确控制。

一般来说，伺服电机的驱动电路包括功率放大器、滤波电路、反馈电路和控制电路等部分。

首先，功率放大器是伺服电机驱动电路的核心部分，它负责将控制信号转换为电机驱动信号，通常采用功率晶体管或功率MOSFET等器件来实现。

这些器件需要具有高速开关能力和较大的电流承受能力，以确保电机能够快速响应并具有足够的输出功率。

其次，滤波电路用于平滑输出信号，并去除电路中的高频噪声，以保证电机运行时的稳定性和精度。

另外，反馈电路是伺服电机驱动电路中至关重要的一部分，它负责接收电机位置和速度的反馈信号，并将其与控制信号进行比较，从而实现闭环控制。

常用的反馈传感器包括编码器、霍尔传感器等，通过这些传感器可以实时监测电机的运行状态，并及时调整控制信号，以实现对电机的精确控制。

最后，控制电路通常采用微控制器或数字信号处理器（DSP）来实现，它负责生成PWM信号，并根据反馈信号调整输出信号的占空比，以实现对电机的精确控制。

总的来说，驱动伺服电机的电路设计需要综合考虑功率放大器、滤波电路、反馈电路和控制电路等多个方面的因素，以确保电机能够稳定、精确地运行。

随着电子技术的不断发展，新型的驱动电路设计方案也在不断涌现，为伺服电机的应用带来了更多的可能性。

单片机课程设计完整版《PWM直流电动机调速控制系统》

单片机原理及应用课程设计报告设计题目：学院：专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：年月日目录设计题目 (3)1 设计要求及主要技术指标： (4)1.1 设计要求 (4)1.2 主要技术指标 (5)2 设计过程 (6)2.1 题目分析 (9)2.2 整体构思 (10)2.3 具体实现 (12)3 元件说明及相关计算 (14)3.1 元件说明 (14)3.2 相关计算 (15)4 调试过程 (16)4.1 调试过程 (16)4.2 遇到问题及解决措施 (20)5 心得体会 (21)参考文献 (22)附录一：电路原理图 (23)附录二：程序清单 (24)设计题目：PWM直流电机调速系统本文设计的PWM直流电机调速系统，主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LED液晶显示器、霍尔测速电路以及独立按键组成的电子产品。

电源采用78系列芯片实现+5V、+15V对电机的调速采用PWM波方式，PWM是脉冲宽度调制，通过51单片机改变占空比实现。

通过独立按键实现对电机的启停、调速、转向的人工控制，LED实现对测量数据（速度）的显示。

电机转速利用霍尔传感器检测输出方波，通过51单片机对1秒内的方波脉冲个数进行计数，计算出电机的速度，实现了直流电机的反馈控制。

关键词：直流电机调速；定时中断；电动机；PWM波形；LED显示器；51单片机1 设计要求及主要技术指标：基于MCS-51系列单片机AT89C52，设计一个单片机控制的直流电动机PWM 调速控制装置。

1.1 设计要求（1）在系统中扩展直流电动机控制驱动电路L298，驱动直流测速电动机。

（2）使用定时器产生可控的PWM波，通过按键改变PWM占空比，控制直流电动机的转速。

（3）设计一个4个按键的键盘。

K1:“启动/停止”。

K2：“正转/反转”。

K3：“加速”。

K4:“减速”。

（4）手动控制。

在键盘上设置两个按键----直流电动机加速和直流电动机减速键。

在手动状态下，每按一次键，电动机的转速按照约定的速率改变。

(完整word版)PWM功率放大电路

PWM 功率放大电路—-卢浩天LC 梦创电子制作工作室一、PWM 功率放大原理PWM 功放电路有单极性和双极性之分。

双极性指在一个PWM 周期内，电机电枢电压正、负极性改变一次；单极性指PWM 功放管工作时，有一个PWM 信号端和一个方向控制端,在电机正转或反转时，仅有对应的一对功放管通电,而另一对功放管截止。

因此，电机电枢在正转或反转时，正、负极性是固定的,即是单极性的.若忽略晶体管的管压降，可以认为PWM 功率放大管的输出电平等于电源电压，即|AB U ｜=C U 。

图1描绘了电枢的电压波形和电流波形.在图中，T 为PWM 脉冲周期，P T 为正脉冲宽度，h T 为负脉冲宽度。

电枢两端的电流是一个脉动的连续电流,从图可看出，电枢两端的电流是一个脉动的连续电流，加快PWM 的切换频率，电流的脉动就变小，结果近似于直流信号的效果，使电机均匀旋转。

同时,如果改变PWM 的脉冲的宽度,电枢中的平均电流也将变化，电机的转速便将随之改变，这就是PWM 调速的原理。

在图中，PWM 脉冲频率决定了电枢电流的连续性，从而也决定了电机运行的平稳性。

如果脉冲频率切换频率选择不当，电机的低速性能有可能不理想,容易烧坏晶体管，而且由于电流不连续,电机有可能产生剧烈震荡，甚至出现啸叫现象,这些都是不允许的。

因此，在设计PWM 功率放大器时,要慎重选择切换频率。

为了克服静摩擦，改善运行特性，切换频率应能使电机轴产生微振,即：SA C T M T T L U K F F 4=< 式中，T K 为转矩系数，Φ=M T C K （M C 为电机电磁常数、Φ为励磁磁通），C U 为功放电源,A L 为电枢电感，S T 为电机静摩擦力矩。

另外,选择切换频率具体还应考虑以下几个方面:（1）微振的最大角位移应小于允许的位置误差。

在伺服系统中，假设要求位置误差小于δ，则要求切换频率满足下式：31)192(δδJ L U K F F A C T T => 式中,J 为电机及负载的转动惯量。

pwm运放恒流放电电路

pwm运放恒流放电电路1.引言1.1 概述概述部分是文章的引言部分，主要介绍概要和重要性。

下面是一个可能的写作示例:在电子领域，PWM（脉宽调制）技术被广泛应用于电力控制、数字信号处理以及各种电子设备中。

而在某些特定的应用场景中，需要通过恒流放电电路来确保负载器件中电流的精确控制和稳定输出。

本文将详细论述PWM运放恒流放电电路的原理和设计要点。

首先，我们将介绍PWM运放恒流放电电路的基本原理。

该电路通过对PWM信号进行高频开关控制，实现对负载器件电流的精确控制。

同时，使用运放作为主控芯片，能够提供稳定的输出电压和电流。

通过合理的设计和调节，可以实现对负载器件的恒定电流放电，从而满足特定应用场景中的需求。

接下来，文章将详细探讨PWM运放恒流放电电路的设计要点。

针对该电路的设计，我们将讨论如何选择合适的器件和元件，如何确定合适的电路拓扑结构，以及如何进行参数的选取和优化。

此外，我们还将讨论电路中可能会遇到的问题和解决方法，以及设计过程中需要考虑的其他相关因素。

通过本文的阐述，读者将能够深入理解PWM运放恒流放电电路的工作原理和设计要点，为实际应用提供指导和参考。

此外，我们还将总结目前在该领域的研究情况，并对未来的研究方向进行展望，以期推动该领域的进一步发展和应用。

综上所述，本文将从原理和设计要点两个方面对PWM运放恒流放电电路进行详细论述。

通过阅读本文，读者将能够获得关于该电路的深入了解，并在实际应用中得到准确的控制和稳定的输出。

同时，我们也希望通过本文对未来研究方向的展望，能够启发更多人对该领域进行深入研究和探索。

1.2 文章结构本文主要介绍了PWM运放恒流放电电路的原理和设计要点。

文章共分为三个部分：引言、正文和结论。

在引言部分，我们首先对PWM运放恒流放电电路进行了概述，介绍了其在电子领域中的重要性和应用场景。

接着，我们对文章的结构进行了说明，指出了本文的主要内容和组织方式。

最后，我们明确了本文的目的，即通过深入探讨PWM运放恒流放电电路的原理和设计要点，为读者提供一份完整的参考资料。

PWM控制电路设计

PWM控制电路设计PWM（脉宽调制）控制电路是一种常用的电子控制技术，通过对信号的脉宽进行调制，可以实现对电路的精确控制。

1.确定PWM信号的频率和幅值：根据所控制的设备的要求，确定PWM信号的频率和幅值。

一般来说，频率高，信号变化快，对控制的精度要求高，幅值越大表示相对更大的控制范围。

2.选择比较器：比较器是PWM控制电路的核心元件之一，它将输入信号与参考电压进行比较，生成脉冲宽度与输入信号成比例的PWM输出信号。

可以根据要求选择合适的比较器。

3.设计参考电压电路：参考电压电路的作用是提供一个可调的参考电压给比较器使用。

一般可以使用电位器和运算放大器等元件来实现。

通过调节电位器的阻值来改变参考电压的大小，从而改变PWM输出信号的幅值。

4.设计滤波电路：PWM输出信号一般是一个脉冲信号，需要通过滤波电路将其转换为连续的模拟信号。

滤波电路可以选择RC滤波器或者LC滤波器等。

5.选取开关元件：PWM控制电路中的开关元件一般使用MOSFET或者IGBT等。

开关元件的选取要根据所控制设备的功率和电流大小来确定，并根据其特性曲线进行设计。

6.确定保护电路：PWM控制电路一般需要设置过流保护、过压保护等等保护电路，以确保电路和所控制设备的安全。

7.进行模拟和数字电路的设计：PWM控制电路可以直接使用模拟电路进行设计，也可以使用数字电路进行设计。

模拟电路一般使用运放、可调电阻等元件，而数字电路可以使用单片机等。

8.进行仿真和测试：设计完成后，可以进行电路的仿真和测试，检查电路的性能和可靠性。

总之，PWM控制电路设计是一个复杂而又关键的设计过程，需要根据具体的控制要求选择适合的元件和技术，并进行充分的模拟和测试，以确保电路的稳定性和可靠性。

脉宽调制型(PWM )功率放大器

ui = - Uim , ρ = -1, t1 = 0
1 1 A = B = Tk t1 = Tk (1 + ρ) 2 2

1 或 γ = (1 + ρ) 2
• 单极性
t1 = ρ Tk 或 ρ = ±γ
• 动特性晶体管存在开启时间和关闭时间。 • 延迟环节
Γ ( s) G( s ) = = Ke -τs Ui ( s)
UD - E ia ( t ) : I 0 Ra
• 电源输出电能，电流增加，磁场能增加。
电动机状态： < t < t1 0
T1、T4截止，ia (t )减小。 2）t1< t <T ia : A B • 只有D2和D3正常导通。
ia : 地 D2 A B D3 UD 地
• 断续供电的主要优点是：明显减小晶体管的损耗。 • 从供求关系看，线性功放管耗大的原因是供大于求。如要 10V，供50V。 • 断续供电使供求关系趋于平衡，实现损耗小，效率高。
• 开关式功率放大器的优点：晶体管损耗小，效率高，可输出大功率。 • 缺点：产生噪音和电磁干扰。 • 开关式功率放大器有几种形式。 • 脉宽调制型（PWM ）功放：按固定频率接通和断开放大器，并根据需要改变接通与断开的时间比，调整平均电压。
T2、T3饱和，T1、T4截止
ia (t ) : UD T3 B A T< T
ia : B A
ia (t ) : UD T3 B A T2 地
uAB dia = Ra ia + La + E = -U D dt
Ra ( t -t1 ) La
电流：UD T1 A B T4 地 UD

实验PWM电机调速实验报告

PWM电机调速班级：09应电（5）班姓名：学号：0906020122指导老师时间：2011年10月20日目录一、实验名称 (2)二、实验设计的目的和要求 (2)三、预习要求 (2)四、电路原理图 (4)五、电路工作原理 (4)六、 PCB图 (5)七、实验结果 (6)·八、实验中出现的问题以及解决方法 (13)九、实验心得 (13)十、参考文献 (14)十一、元件清单 (14)一、实验名称：PWM电机调速二、实验设计的目的和要求1）学习用LM339内部四个电压比较器产生锯齿波、直流电压、PWM脉宽；2）掌握脉宽调制PWM控制模式；3）掌握电子系统的一般设计方法；4）培养综合应用所学知识来指导实践的能力；5）掌握常用元器件的识别和测试，熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法进一步掌握制版、电路调试等技能。

三、预习要求3.1关于LM339器件的特点和一些参数图3-1 LM339管脚分配图1）电压失调小，一般是2mV；2）共模范围非常大，为0v到电源电压减1.5v；3）他对比较信号源的内阻限制很宽；4）LM339 vcc电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为±1V-±18V；5）输出端电位可灵活方便地选用；6）差动输入电压范围很大，甚至能等于vcc。

3.2 分析PWM电机调速电路的系统组成原理，画出每一级电路输出的波形1）由1、6、7管脚构成的电压比较器，通过RC积分电路调节可调变阻器R5(203)，产生锯齿波图3-2 锯齿波2) 由8、9、14管脚构成的比较器，通过8管脚接入前一个比较器1管脚产生的锯齿波信号与调节R7(103)取样得到的9管脚电压做比较通过比较器14管脚输出的是PWM脉宽图3-3 脉冲波（pwm）3）PWM电机调速电路中有两个三极管，是具有耦合放大作用的4）另外电路中的输入4、5管脚和10、11管脚的两个电压比较器在整个电路中具有欠压保护和过流保护四、电路原理图图4-1 PWM电机调速原理图五、电路工作原理直流电机的PWM调速原理是通过调节驱动电压脉冲宽度的方式，并与电路中一些相应的储能元件配合，改变了输送到电枢电压的幅值，从而达到改变直流电机转速的目的。

脉宽调制型(pwm)功率放大器课件

不断尝试
在调试和优化过程中，应不断尝试不同的方法和参数，以找到最佳的配置。
常见问题与解决方案
波形失真
输出波形可能出现谐波失真或非线性失真。
稳定性问题
放大器可能出现不稳定或振荡现象。
常见问题与解决方案
• 效率不高：在某些情况下，放大器的效率可能较低，导致热量积累。
常见问题与解决方案
01
解决方案
数字控制技术
将数字信号处理和控制算法应用于PWM功率放大器，提高其性能和稳定性。
应用领域拓展与市场前景
5G通信
随着5G通信技术的普及，PWM功率放大器在基站和终端设备中的应用将进一步增加。
电动汽车与充电设施
电动汽车市场的快速发展将带动PWM功率放大器在车载充电机和充电设施中的应用。
工业自动化
智能化与自动化
未来PWM功率放大器将更加智能化和自动化，具备自适应调节、远程控制和故障诊断等功能。
安全与可靠性
随着应用领域的拓展，PWM功率放大器的安全性和可靠性问题将更加突出，需要加强相关研究和测试。
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效率与失真度分析
总结词
效率与失真度是评价PWM功率放大器性能的重要参数，它们分别反映了功率放大器的能量利用效率和信号质量。
详细描述
效率是指功率放大器输出功率与输入功率的比值，反映了能量利用的效率。高效率的PWM功率放大器能够减少能源浪费和散热问题，提高整体性能。失真度是指输出信号与输入信号在波形上的差异程度，包括谐波失真和交叉调制失真等。失真度越低，信号质量越好，能够更好地还原原始信号的特征。在PWM功率放大器的设计中，需要综合考虑效率与失真度的要求，通过优化调制波的参数和选择合适的电路拓扑结构来实现最佳的性能表现。

PWM控制直流电机(重要资料)

PWM调速原理PWM的原理： 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）。

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。

1.PWM控制的基本原理(1)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。

(2)面积等效原理：分别将如图1所示电压窄脉冲加在一阶惯性环节（R-L电路）上，如图a所示。

其输出电流I(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图b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。

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。

图3 用PWM波代替正弦半波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。

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。

2. PWM相关概念占空比：就是输出的PWM中，高电平保持的时间与该PWM的时钟周期的时间之比如，一个PWM的频率是1000Hz，那么它的时钟周期就是1ms，就是1000us，如果高电平出现的时间是200us，那么低电平的时间肯定是800us，那么占空比就是200：1000，也就是说PWM的占空比就是1：5。

高压大功率小信号放大电路

高压大功率小信号放大电路摘要简要分析了UC3637双PWM控制器和IR2110的特点，工作原理。

由UC3637和IR2110共同构建一种高压大功率小信号放大电路，并通过实验验证了其可行性；现有的很多小信号放大电路都是由晶体管或MOS管的放大电路构成，其功率有限，不能把电路的功率做得很大。

随着现代逆变技术的逐步成熟，尤其是SPWM 逆变技术，使信号波形能够很好地在输出端重现，并且可以做到高电压，大电流，大功率。

SPWM技术的实现方法有两种，一种是采用模拟集成电路完成正弦调制波与三角波载波的比较，产生SPWM信号；另一种是采用数字方法。

随着应用的深入和集成技术的发展，已商品化的专用集成电路（ASIC）和专用单片机（8X196/MC/MD/MH）以及DSP，可以使控制电路结构简化，集成度高。

由于数字芯片一般价格比较高，所以在此采用模拟集成电路。

主电路采用全桥逆变结构，SPWM波的产生采用UC3637双PWM控制芯片，并采用美国IR公司推出的高压浮动驱动集成模块IR2110，从而减小了装置的体积，降低了成本，提高了系统的可靠性。

经本电路放大后，信号可达3kV，并保持了良好的输出波形。

关键词小信号放大器﹑双脉宽调制﹑悬浮驱动；Small signal pressure high-power amplifier circuit AbstractThe brief analysis IR2110 UC3637 double PWM controller and the characteristics, working principle. IR2110 jointly by the UC3637 and construct a high-voltage power amplifier circuit, small signal and its feasibility is verified by experiments,A number of existing small signal transistor amplifier circuit is by the MOS tube or amplifier circuit, the power, the power circuit can't do much. With modern inverter technology to maturity, especially SPWM inverter technology, the signal waveform can very well on the output side again, and can achieve high voltage, current, and power. The realization of SPWM two kinds, one kind is to use the analog integrated circuit with complete sine wave, triangular carrier signal generated SPWM, Another kind is to use digital method. With the application of the deep and integrated technology development, has been commercialized application-specific integrated circuit (SCM) and special ASIC (8X196 / MC/MD/MH) and digital signal processor (DSP), can make the control circuit of simple structure, high integration. Due to the high price of general digital chips, so in the simulated integrated circuits. The main circuit adopts full bridge structure, SPWM inverter adopts wave of PWM control chip UC3637 double, and adopts the IR company integrated modules IR2110 driving voltage fluctuation, thus reduce the volume of devices and reduce the cost, improve the reliability of system. After this circuit, signal can be amplified after 3kV reach and maintain a good output waveform.Key wordsSmall signal amplifiers, double pulse width modulation, suspended driver,目录1﹑UC3637工作原理 (1)1.1﹑UC3637原理框图 (1)1.2﹑IR2110 (1)2﹑放大电路原理及工作状态 (1)参考文献 (6)高压大功率小信号放大电路1﹑UC3637工作原理1.1﹑UC3637原理框图UC3637的原理框图如图1所示。

PWM调速说明

1.PWM控制的基本原理(1)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。

(2)面积等效原理：分别将如图1所示电压窄脉冲加在一阶惯性环节（R-L电路）上，如图a所示。

其输出电流I(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图b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。

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。

图3 用PWM波代替正弦半波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。

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。

2. PWM相关概念占空比：就是输出的PWM中，高电平保持的时间与该PWM的时钟周期的时间之比如，一个PWM的频率是1000Hz，那么它的时钟周期就是1ms，就是1000us，如果高电平出现的时间是200us，那么低电平的时间肯定是800us，那么占空比就是200：1000，也。