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
华北电力大学版电力电子技术课后习题答案
电力电子技术习题集标* 的习题是课本上没有的，作为习题的扩展习题一* 试说明什么是电导调制效应及其作用。
答：当PN结通过正向大电流时，大量空穴被注入基区（通常是N型材料），基区的空穴浓度（少子）大幅度增加，这些载流子来不及和基区的电子中和就到达负极。
为了维持基区半导体的电中性，基区的多子（电子）浓度也要相应大幅度增加。
这就意味着，在大注入的条件下原始基片的电阻率实际上大大地下降了，也就是电导率大大增加了。
这种现象被称为基区的电导调制效应。
电导调制效应使半导体器件的通态压降降低，通态损耗下降；但是会带来反向恢复问题，使关断时间延长，相应也增加了开关损耗。
1.晶闸管正常导通的条件是什么，导通后流过的电流由什么决定？晶闸管由导通变为关断的条件是什么，如何实现？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压（U AK>0），并在门极施加触发电流（U GK>0）。
2.有时晶闸管触发导通后，触发脉冲结束后它又关断了，是何原因？答：这是由于晶闸管的阳极电流I A没有达到晶闸管的擎住电流（I L）就去掉了触发脉冲，这种情况下，晶闸管将自动返回阻断状态。
在具体电路中，由于阳极电流上升到擎住电流需要一定的时间（主要由外电路结构决定），所以门极触发信号需要保证一定的宽度。
* 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使其阳极电流I A大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流I H。
要使晶闸管由导通转为关断，可利用外加反向电压或由外电路作用使流过晶闸管的电流降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
3.图1-30中的阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为I m，试计算各波形的电流平均值、有效值。
如不考虑安全裕量，额定电流100A的晶闸管，流过上述电流波形时，允许流过的电流平均值I d各位多少？(f)图1-30 习题1-4附图解：（a）mm m mI11I sin()()2I0.3185I22daI t d tπωωπππ====⎰mI2 aI==额定电流100A 的晶闸管允许流过的电流有效值为157A ，则m I 3140.5aI A ==；平均值I da 为：mI 100da I A π==（b ）m m m 012I sin()()I 0.6369I db I t d t πωωππ===⎰b I ==额定电流100A 的晶闸管允许流过的电流有效值为157A，则m I 222b A ==；平均值I db 为：m 0.6369I 141.4db I A == （c ）m m m 313I sin()()I 0.4777I 2dc I t d t ππωωππ===⎰m 0.6343I c I == 额定电流100A 的晶闸管允许流过的电流有效值为157A ，则m I 247.50.6343cI A ==；平均值I dc 为：m 0.4777I 118dc I A == （d ）m mm m 33I 113Isin()()I 0.2388I 2224dd I t d t ππωωπππ====⎰m 0.4486I d I == 额定电流100A 的晶闸管允许流过的电流有效值为157A ，则m I 3500.4486dI A ==；平均值I dd为：0.2388*35090.7dd I A == （e ）4mm m 011I ()I 0.125I 224de I d t ππωππ===⎰m 0.3536I e I =额定电流100A 的晶闸管允许流过的电流有效值为157A ，则m I 4440.3536eI A ==： 平均值I de 为：0.125*44455.5de I A == （f ）4mm m 011I ()I 0.25I 4df I d t ππωππ===⎰m 0.5I f I =额定电流100A 的晶闸管允许流过的电流有效值为157A ，则：m I 3140.5f I A ==平均值I de 为： 0.25*31478.5df I A ==* 在图1-31所示电路中，若使用一次脉冲触发，试问为保证晶闸管充分导通，触发脉冲宽度至少要多宽？图中，E =50V ；L =0.5H ；R =0.5Ω; I L =50mA （擎住电流）。
pwm控制器,PWM功能原理
pwm控制器,PWM功能原理
pwm 控制器，PWM 功能原理
脉宽调制（PWM）是指用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制，是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。
以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗。
许多微控制器内都包含PWM 控制器。
pwm 控制器基本原理
PWM 控制基本原理依据：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，如单极性和双极性，同步式和异步式，矩形波调制和正弦波调制等。
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。
《电力电子技术》(第六七八章)习题答案
第6章 PWM 控制技术1．试说明PWM 控制的基本原理。
答：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波形（含形状和幅值）。
在采样控制理论中有一条重要的结论：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，冲量即窄脉冲的面积。
效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。
上述原理称为面积等效原理以正弦PWM 控制为例。
把正弦半波分成N 等份，就可把其看成是N 个彼此相连的脉冲列所组成的波形。
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，各脉冲幅值按正弦规律变化。
如果把上述脉冲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，就得到PWM 波形。
各PWM 脉冲的幅值相等而宽度是按正弦规律变化的。
根据面积等效原理，PWM 波形和正弦半波是等效的。
对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM 波形。
可见，所得到的PWM 波形和期望得到的正弦波等效。
2．设图6-3中半周期的脉冲数是5，脉冲幅值是相应正弦波幅值的两倍，试按面积等效原理计算脉冲宽度。
解：将各脉冲的宽度用i（i =1, 2, 3, 4, 5）表示，根据面积等效原理可得1=m5m 2d sin U t t U ⎰πωω=502cos πωt - =0.09549(rad)=0.3040(ms)2=m525m 2d sin U t t U ωϖππ⎰=5252cos ππωt -=0.2500(rad)=0.7958(ms)3=m5352m 2d sin U t t U ωϖππ⎰=53522cos ππωt -=0.3090(rad)=0.9836(ms)4=m5453m 2d sin U t t U ωϖππ⎰=2=0.2500(rad)=0.7958(ms)5=m54m2d sin U tt Uωϖππ⎰=1=0.0955(rad)=0.3040(ms)3. 单极性和双极性PWM 调制有什么区别？三相桥式PWM 型逆变电路中，输出相电压（输出端相对于直流电源中点的电压）和线电压SPWM 波形各有几种电平？答：三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得的PWM 波形在半个周期中也只在单极性范围内变化，称为单极性PWM 控制方式。
单极性和双极性
单相桥式PWM 逆变电路如图一所示，其控制方式有单极性和双极性两种，当输出脉冲的宽度按正弦规律变化时，这种电路一般称为SPWM 逆变电路。
无论对于单极性还是双极性SPWM 逆变电路，均把需要输出的正弦波作为调制信号u r ,去调制一个等腰三角形载波信号u c ,从而获得对逆变电路开关器件的控制信号,进而得到所需要的SPWM 波形，如图二所示[2]。
而在具体分析逆变电路的输出电压时常采用一种近似方法，这种方法是假设三角载波信号的频率f c 远大于正弦调制信号的频率f r , 既满足条件 f c 》f r ,这样两个三角载波信号间的正弦波形就可近似看作直线[3]，从而可方便的确定各个控制脉冲的起止时刻，以及输出电压的大小和谐波分布。
这种近似分析方法会产生过少误差及控制方式不同时输出电压的不同特点将是本文分析的内容。
二、逆变电路输出脉冲的数学分析 1 单极性逆变电路为分析方便，把图二（a ）中细实线方框内的部分图形放大并展宽于图三中。
并设半周正弦调制信号内的脉冲个数为N ，且N 为奇数，由图可见载波信号的第K 个过零点相对于正弦调制信号的角度为πβNK K 212-=（１）它与正弦调制信号u r 的交点A 、B 的坐标分别为（αK -, u K -）与(αK +,u K +), 根据直线方程的两点式表达式，可解出A 、B 两点所在直线的方程为)12(2-+-=--K Nu K K απ)12(2--=++K Nu K K απ把以上两式结合在一起，既有⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=-)12(2K N u K K απ （２）在近似计算逆变电路的输出时，正弦调制信号看作不变并用它在K β时刻的值取代，既有关系式⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=)12(2sin K N m K K απβ（３）其中cmrmu u m=为调制比，由此可解出输出脉冲的始末角度K α为()[]K K m K Nβπαsin 122 -=（４）但实际上由三角载波和正弦调制信号所产生的输出脉冲与上述是有区别的，要准确计算输出脉冲的始末角度 K α必须使用下式⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=)12(2sin K N m K K απα（５）而该式为一奇异方程，我们不能求得其解析解，只能通过计算机求得近似解。
单片机正负pwm波 -回复
单片机正负pwm波-回复什么是单片机正负PWM波？单片机正负PWM波是指一种用于控制电子设备的调制技术，其中PWM 代表脉冲宽度调制，正负则表示波形的极性。
在电子工程中，正负PWM 波广泛应用于电机驱动、电源控制和音频信号处理等领域。
一、正负PWM波的基本原理正负PWM波是通过改变脉冲的宽度来控制设备的工作状态的。
该波形由一个时钟发生器产生，它周期性地产生若干个方波信号。
每个方波信号由高电平和低电平组成，高电平表示“1”状态，低电平表示“0”状态。
通过改变高电平的持续时间比例，即脉冲宽度，可以控制设备的工作状态。
二、单片机正负PWM波的优势单片机正负PWM波具有以下几个优势：1. 占空比可调：通过改变脉冲的宽度，可以实现不同占空比的输出，从而控制输出电平。
这种灵活性使得正负PWM波在电机驱动和电源控制等场景中得到广泛应用。
2. 高效率：由于正负PWM波调整输出电平的方式是通过改变脉冲的宽度，而不是调整电压的幅值，因此相同输出电平下，正负PWM波能够更高效地利用输入电能，提高系统效率。
3. 精确性高：单片机正负PWM波具有较高的精确性，可以实现微小的调节。
这对于一些对调节精度要求较高的设备，如音频信号处理和温控系统等非常有益。
三、单片机正负PWM波的应用案例单片机正负PWM波广泛应用于各种电子设备中，以下是一些典型应用案例：1. 电机驱动：单片机正负PWM波被广泛应用于电机驱动领域。
通过调整占空比，可以实现电机的转速控制。
同时，正负PWM波也能够在电机制动时提供更高的制动力，提高整个系统的运行效率。
2. 电源控制：单片机正负PWM波可用于控制开关电源的输出电压。
通过改变占空比，可以实现输出电压的调节，以适应不同的负载变化。
这种电源控制方式具有响应快、调节范围广等优点。
3. 音频信号处理：正负PWM波在音频信号处理中得到广泛应用。
通过改变脉冲宽度，可以实现音频信号的幅度调节，以实现音量的控制。
同时，正负PWM波也能够有效地消除音频信号中的噪声和波形扭曲。
电力电子技术_简答题及答案
1？晶闸管导通和关断条件是什么？当晶闸管上加有正向电压的同时，在门极施加适当的触发电压，晶闸管就正向导通；当晶闸管的阳极电流小于维持电流时，就关断，只要让晶闸管两端的阳极电压减小到零或让其反向，就可以让晶闸管关断。
2、有源逆变实现的条件是什么？①直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压；②要求晶闸管的控制角α>π/2，使Uβ为负值；③主回路中不能有二极管存在。
3、什么是逆变失败，造成逆变失败的原因有哪些？如何防止逆变失败?答：1逆变运行时，一旦发生换流失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联，由于逆变电路内阻很小，形成很大的短路电流，称为逆变失败或逆变颠覆。
2逆变失败的原因3防止逆变失败的方法有：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证交流电源的质量，留出充足的换向裕量角β等。
4、电压型逆变器与电流型逆变器各有什么样的特点？答：按照逆变电路直流测电源性质分类，直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路，直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路电压型逆变电路的主要特点是：①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。
②由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
电流型逆变电路的主要特点是：①直流侧串联有大电感，相当于电流源。
直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。
②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。
电力电子习题答案
电力电子习题答案《电力电子技术》习题及解答1晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定?答：晶闸管的导通条件是：晶闸管阳极和阳极间施加正向电压，并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。
导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定，负载上电压由输入阳极电压U A决定。
2晶闸管的关断条件是什么?如何实现?晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?答：晶闸管的关断条件是：要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态，可采用阳极电压反向使阳极电流I A减小，I A下降到维持电流I H以下时，晶闸管内部建立的正1反馈无法进行。
进而实现晶闸管的关断，其两端电压大小由电源电压U A 决定。
3温度升高时，晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化？答：温度升高时，晶闸管的触发电流随温度升高而减小，正反向漏电流随温度升高而增大，维持电流I H 会减小，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。
7型号为KP100-3，维持电流I H =4mA 的晶闸管，使用在图题1.8所示电路中是否合理，为什么?(暂不考虑电压电流裕量)图题1.8答：（a ）因为HAI mA K VI<=Ω=250100，所以不合2理。
(b) 因为A VIA2010200=Ω=, KP100的电流额定值为100Ａ，裕量达５倍，太大了。
（c ）因为A VIA1501150=Ω=，大于额定值，所以不合理。
8 图题1.9中实线部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为I m ，试计算各图的电流平均值．电流有效值和波形系数。
解：图(a)： I T(A V )=π21⎰πωω0)(sin t td I m =πmII T =⎰πωωπ2)()sin (21t d t I m =2m IK f =)(AV T T I I =1.573图题1．9图(b)： I T(A V )=π1⎰πωω0)(sin t td I m =π2Im I T =⎰πωωπ02)()sin (1t d t I m =2m IK f =)(AV T T I I =1.11图(c)： I T(A V )=π1⎰ππωω3)(sin t td I m =π23I mI T =⎰ππωωπ32)()sin (1t d t I m =4I mm I 63.08331≈+πK f =)(AV T T I I =1.26图(d)：I T(A V )=π21⎰ππωω3)(sin t td I m =π43I m I T =⎰ππωωπ32)()sin (21t d t I m =I mm I 52.06361≈+πK f =)(AV T T I I =1.78图(e)： I T(A V )=π21⎰40)(πωt d I m =8mII T =⎰402)(21πωπt d I m =22m IK f =)(AV T TI I =2.83图(f)： I T(A V )=π21⎰20)(πωt d I m =4m II T =⎰202)(21πωπt d I m =2mI5K f =)(AV T T I I =29上题中，如不考虑安全裕量，问额定电流100A 的晶闸管允许流过的平均电流分别是多少?解：(a)图波形系数为 1.57，则有： 1.57)(AV T I ⨯=1.57⨯100A , I T(A V) = 100 A (b)图波形系数为 1.11，则有： 1.11)(AV T I⨯=1.57⨯100A , I T(A V)=141.4A (c)图波形系数为 1.26，则有： 1.26)(AV T I ⨯=1.57⨯100A , I T(A V)=124.6A (d)图波形系数为 1.78，则有： 1.78)(AV T I ⨯=1.57⨯100A , I T(A V)=88.2A (e)图波形系数为 2.83，则有： 2.83)(AV T I ⨯=1.57⨯100A, I T(A V)=55.5A (f)图波形系数为2，则有：2)(AV T I⨯=1.57⨯100A , I T(A V)=78.5A10某晶闸管型号规格为KP200-8D ，试问型号规格代表什么意义?6解：KP 代表普通型晶闸管，200代表其晶闸管的额定电流为200A ，8代表晶闸管的正反向峰值电压为800V ，D 代表通态平均压降为VUV T7.06.0<<。
单双极性SPWM单相桥电压型逆变电路课程设计单极性
单极性PWM控制方式调制信号ur为正弦波，载波uc在ur的正半周为正极性的三角波，在ur的负半周为负极性的三角波。
在ur的正半周，V1保持通态，V2保持断态。
当ur>uc时使V4导通，V3关断，uo=Ud。
当ur<uc时使V4关断，V3导通，uo=0。
在ur的负半周，V1保持断态，V2保持通态。
当ur<uc时使V3导通，V4关断uo=-Ud。
当ur>uc时使V3关断，V4导通，uo=0。
主电路在每个开关周期内输出电压在正和零（或负和零）间跳变，正、负两种电平不会同时出现在一个开关周期内，故称为单极性SPWM。
七、单极性SPWM调制分析载波比和调制深度的定义与双极性SPWM相同。
它不适于半桥电路，而双极性SPWM在半桥、全桥电路中都可以使用。
与双极性SPWM相同，在m<=1和fc>>f的条件下，单极性SPWM逆变电路输出的基波电压u1的幅值U1m满足如下关系：U1m=mUd 即输出电压的基波幅值随调制深度m线性变化，故其直流电压利用率与双极性时也相同。
就基波性能而言，单极性SPWM和双极性SPWM完全一致，但在线性调制情况下它的谐波性能优于双极性调制：开关次整数倍谐波消除，值得考虑的最低次谐波幅值较双极性调制时小得多，所需滤波器也较小。
八、建立单极性SPWM仿真模型单极性SPWM触发信号产生图：触发电路中三角载波（Triangle）参数设置：“Time V alues”为[0 1/fc/2 1/fc]，“Output V alues”为[1 0 1]。
对脉冲电路进行封装：单极性SPWM主电路：触发电路参数设置：Ud=300v，R=1欧，L=2mH九、进行单极性SPWM仿真1、仿真时间设为0.06s 键入MATLAB语言命令：>> subplot(4,1,1)>> plot(b.time,b.signals(1).values)>> subplot(4,1,2)>> plot(b.time,b.signals(2).values)>> subplot(4,1,3)>> plot(b.time,b.signals(3).values)>> subplot(4,1,4)>> plot(b.time,b.signals(4).values)>> subplot(3,1,1)>> plot(c.time,c.signals(1).values)>> subplot(3,1,2)>> plot(c.time,c.signals(2).values)>> subplot(3,1,3)>> plot(c.time,c.signals(3).values)仿真结果如下：单极性SPWM单相逆变器m=0.8，N=15时的仿真波形图仿真结果分析：输出电压为单极性SPWM型电压，脉冲宽度符合正弦变化规律。
(完整版)电力电子技术第7章复习题答案
第7章PWM腔制技术复习题第1部分：填空题1.PWM控制的理论基础是—面积等效_______ 原理，即_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。
2.根据“面积等效原理”，SPWM空制用一组_等幅不等宽_________ 的脉冲（宽度按_正弦规律变化）来等效一个正弦波。
3.PWM控制就是对脉冲的_宽度_______ 行调制的技术；直流斩波电路得到的PWMfe是等效直流波形,SPW控制得到的是等效正弦―波形。
4.PWM波形只在单个极性范围内变化的控制方式称_单极性―控制方式，PWM波形在正负极性间变化的控制方式称—双极性______ 控制方式，三相桥式PW風逆变电路采用—双极性______ 控制方式。
5.SPWM波形的控制方法：改变调制信号u r的_幅值___________ 可改变基波幅值；改变调制信号u r的_频率 _可改变基波频率；6.得到PWM波形的方法一般有两种，即_调制法_和_计算法_，实际中主要采用碉制法_。
7.根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况，PWM 调制方式可分为_同步调制__和_异步调制__。
一般为综合两种方法的优点，在低频输出时采用异步调制—方法，在高频输出时采用同步调制_方法。
8.在正弦波和三角波的自然交点时刻控制开关器件的通断，这种生成SPWM波形的方法称_自然采样法____ ，实际应用中，采用一规则采样法_______ 代替上述方法，在计算量大大减小的情况下得到的效果接近真值。
9.正弦波调制的三相PWM逆变电路，在调制度a为最大值1时，直流电压利用率为0.866 _____ ，采用—梯形____ 波作为调制信号，可以有效地提高直流电压利用率，但是会为电路引入__低次谐波_______ 。
10.PWM逆变电路多重化联结方式有一变压器方式 _________ 和—电抗器方式____ ，二重化后，谐波地最低频率在______ 2__ 3 c附近。
王兴贵电力电子逆变电路课后习题答案
王兴贵电力电子逆变电路课后习题答案1.无源逆变电路和有源逆变电路的区别是什么?区别主要在于输出端接的负载不同，如交流输出端接的是交流电源（如电网），则为有源逆变电路，如果输出端直接接负载，则为无源逆变。
2.换流方式有哪几种，各有什么特点?通常所说的换流方式指的是如何器件关断的方式。
常可分为以下几种：器件换流：利用全控型器件的自关断能力进行换流的方式。
电网换流：由电网提供换流电压。
即当电网电压为负时，该电压施加在欲关断的器件上时，器件自动关断。
该方式对没有交流电网的无源逆变电路不适用。
负载换流：由负载提供换流电压，只要负载电流的相位超前于负载电压的场合，都能实现。
强迫换流：设置附加的换流电路。
给欲关断的器件强迫施加负电压或负电流。
3电压型逆变电路和电流型逆变电路有何不同，电压型逆变：1）直流侧为电压源2）逆变输出电压波形为矩形波3）逆变桥都并联了反馈二极管。
电流型逆变：1)直流侧为电流源2）逆变输出的电流波形为矩形波3）逆变桥不用反馈二极管。
4．电压型逆变电路中反馈二极管有什么作用?在电压型逆变电路中,当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
当输出交流电压和电流的极性相同时,电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压电流极性相反时,由反馈二极管提供电流通道。
5三相桥式电压型逆变电路，180o导电方式，UD=100V.试求相电压的基波幅值和有效值，输出线电压的基波幅值和有效值。
（书上第102页）6.试说明PWM控制的基本原理。
PWM控制就是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）的技术。
在采样控制理论中有一条重要的结论：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，冲量即窄脉冲的面积。
效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。
上述原理称为面积等效原理。
电力电子技术整理(考试必过)
期内的脉冲数减少， PWM 脉冲不对称的影响就变大，有时信号波的微小变化还会产生 PWM 脉冲的跳动。这就使得输出 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。③同步调制：载波比 N 等于常数，并在变频时使载 波和信号波保持同步的方式。④同步调制的特点：在同步调制方式中，信号波频率变化时 载波比 N 不变，信号波一个周期内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的。当逆变 电路输出频率很低时，同步调制时的载波频率 fc 也很低。fc 过低时由调制带来的谐波不 易滤除。当负载为电动机时也会带来较大的转矩脉动和噪声。 当逆变电路输出频率很高 时，同步调制时的载波频率 fc 会过高，使开关器件难以承受。此外，同步调制方式比异步 调制方式复杂一些。 ⑤分段同步调制：分段同步调制是把逆变电路的输出频率划分为若 干段，每个频段的载波比一定，不同频段采用不同的载波比。其优点主要是：在高频段采 用较低的载波比，使载波频率不致过高，可限制在功率器件允许的范围内。而在低频段采 用较高的载波比，以使载波频率不致过低而对负载产生不利影响。 25.如何提高 PWM 逆变电路的直流电压利用率？ 答：采用梯形波控制方式，即用梯形波作为调制信号，可以有效地提高直流电压的利用率。 对于三相 PWM 逆变电路，还可以采用线电压控制方式，即在相电压调制信号中叠加 3 的 倍数次谐波及直流分量等，同样可以有效地提高直流电压利用率。 26 什么是电流跟踪型 PWM 变流电路？采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器有何特点？ 答：电流跟踪型 PWM 变流电路就是对变流电路采用电流跟踪控制。也就是，不用信号波对 载波进行调制，而是把希望输出的电流作为指令信号，把实际电流作为反馈信号，通过二 者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率器件的通断，使实际的输出跟踪电流的变化。 采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器的特点： ①硬件电路简单； ②属于实时控制方式，电流响应快； 。 ③不用载波，输出电压波形中不含特定频率的谐波分量；⑤采用闭环控制 ④与计算法和调制法相比，相同开关频率时输出电流中高次谐波含量较多； 27.什么是 PWM 整流电路？它和相控整流电路的工作原理和性能有何不同？ 答： ①PWM 整流电路就是采用 PWM 控制的整流电路， 通过对 PWM 整流电路的适当控制， 可以使其输入电流十分接近正弦波且和输入电压同相位，功率因数接近 1。②相控整流电 路是对晶闸管的开通起始角进行控制，属于相控方式。其交流输入电流中含有较大的谐波 分量， 且交流输入电流相位滞后于电压， 总的功率因数低。 ③PWM 整流电路采用 SPWM 控制技术，为斩控方式。其基本工作方式为整流，此时输入电流可以和电压同相位，功率 因数近似为 1。 ④PWM 整流电路可以实现能量正反两个方向的流动，即既可以运行在整 流状态，从交流侧向直流侧输送能量；也可以运行在逆变状态，从直流侧向交流侧输送能 量。而且，这两种方式都可以在单位功率因数下运行。 ⑤此外，还可以使交流电流超前 电压 90°，交流电源送出无功功率，成为静止无功功率发生器。或使电流比电压超前或滞 后任一角度..。 28.滞环比较方式的电流跟踪 PWM 逆变电路中，滞环宽度对逆变电路性能有何影响？ 环宽过宽时，开关频率低，跟踪误差大； 环宽过窄时，跟踪误差小，但开关频率过高，开关损耗增大。 29.软开关电路的实质是什么？为什么要使用软开关技术？ 答：软开关的实质是消除开关管两端电压和电流的交叠区，或使得交叠区尽量小。 使用软开关技术的目的是：降低开关损耗，提高开关频率从而提高功率密度。 30.电力电子器件的串联使用和并联使用 晶闸管的串联 ◆当晶闸管的额定电压小于实际要求时，可以用两个以上同型号器件相串联。
《电力电子技术》习题解答(高职高专第5版) 第4章习题答案
第4章思考题与习题4.1 什么是电压型和电流型逆变电路？各有何特点？答：按照逆变电路直流侧电源性质分类，直流侧为电压源的逆变电路称为电压型逆变电路，直流侧为电流源的逆变电路称为电流型逆变电路。
电压型逆变电路的主要特点是：（1）直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。
直流电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。
（2）由于直流电压源的钳位作用，交流侧电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关，而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同，其波形接近于三角波或正弦波。
（3）当交流侧为阻感性负载时，需提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用，为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了二极管。
（4）逆变电路从直流侧向交流侧传送的功率是脉动的，因直流电压无脉动，故功率的脉动是由交流电压来提供。
（5）当用于交—直—交变频器中，负载为电动机时，如果电动机工作在再生制动状态，就必须向交流电源反馈能量。
因直流侧电压方向不能改变，所以只能靠改变直流电流的方向来实现，这就需要给交—直整流桥再反并联一套逆变桥。
电流型逆变电路的主要特点是：（1）直流侧串联有大电感，相当于电流源，直流电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。
（2）因为各开关器件主要起改变直流电流流通路径的作用，故交流侧电流为矩形波，与负载性质无关，而交流侧电压波形和相位因负载阻抗角的不同而不同。
（3）直流侧电感起缓冲无功能量的作用，因电流不能反向，故可控器件不必反并联二极管。
（4）当用于交—直—交变频器且负载为电动机时，若交—直变换为可控整流，则很方便地实现再生制动。
4.2 电压型逆变电路中的反馈二极管的作用是什么？答：在电压型逆变电路中，当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
当输出交流电压与电流的极性相同时，电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压与电流极性相反时，由反馈二极管提供电流通道。
电力电子技术中的PWM调制技术有哪些应用
电力电子技术中的PWM调制技术有哪些应用在电力电子技术中，PWM调制技术是一种广泛应用的调制技术。
PWM，即脉宽调制技术，是通过改变波形的脉冲宽度来实现信号的调制。
PWM调制技术可以在电力电子领域的多个应用中发挥重要作用。
本文将介绍一些主要的PWM调制技术在电力电子中的应用。
一、单极性PWM调制技术单极性PWM调制技术是一种常用的PWM调制技术之一。
它通过改变脉冲信号的脉宽来调制信号。
单极性PWM调制技术主要应用于直流电压调制器中。
直流电压调制器是一种常见的电力电子装置，广泛用于交流电源的整流、电机驱动、电力传输等领域。
通过采用单极性PWM调制技术，可以有效控制直流电压调制器的输出波形，提高电力系统的效率和稳定性。
二、双极性PWM调制技术双极性PWM调制技术是另一种常见的PWM调制技术。
它与单极性PWM调制技术相比，具有更高的控制精度和更低的谐波含量。
双极性PWM调制技术主要应用于逆变器中。
逆变器是将直流电源转换为交流电源的装置，广泛应用于太阳能发电、风能发电、电动车等领域。
通过采用双极性PWM调制技术，可以实现逆变器的精确控制，提高逆变器的输出质量和效率。
三、多级PWM调制技术多级PWM调制技术是一种应用广泛的PWM调制技术。
它主要用于多级变换器中，包括多级逆变器和多级变频器。
多级变换器是一种高性能的电力电子装置，适用于大容量电力系统和高效能电力传输。
通过采用多级PWM调制技术，可以实现多级变换器的高精度控制和低谐波输出，提高电力系统的负载能力和传输效率。
四、空间矢量PWM调制技术空间矢量PWM调制技术是一种先进的PWM调制技术。
它通过改变空间矢量的大小和方向来调制信号。
空间矢量PWM调制技术主要应用于矩阵变换器和多电平逆变器中。
矩阵变换器是将电能从一种形式转换为另一种形式的一种装置，广泛应用于高压直流输电、风力发电等领域。
多电平逆变器是一种高效能逆变器，适用于大容量交流电源的电机驱动和电力传输。
《电力电子技术》习题解答
《电力电子技术》习题解答第2章 思考题与习题2.1晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定? 答：晶闸管的导通条件是：晶闸管阳极和阳极间施加正向电压，并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。
导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定，负载上电压由输入阳极电压U A 决定。
2.2晶闸管的关断条件是什么? 如何实现? 晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?答：晶闸管的关断条件是：要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态，可采用阳极电压反向使阳极电流I A 减小，I A 下降到维持电流I H 以下时，晶闸管内部建立的正反馈无法进行。
进而实现晶闸管的关断，其两端电压大小由电源电压U A 决定。
2.3温度升高时，晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化？答：温度升高时，晶闸管的触发电流随温度升高而减小，正反向漏电流随温度升高而增大，维持电流I H 会减小，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。
2.4晶闸管的非正常导通方式有哪几种？答：非正常导通方式有：(1) I g =0，阳极电压升高至相当高的数值；(1) 阳极电压上升率du/dt 过高；(3) 结温过高。
2.5请简述晶闸管的关断时间定义。
答：晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。
即gr rr q t t t +=。
2.6试说明晶闸管有哪些派生器件？答：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。
2.7请简述光控晶闸管的有关特征。
答：光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管，在光的照射下，光电二极管电流增加，此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。
主要用于高压大功率场合。
2.8型号为KP100-3，维持电流I H =4mA 的晶闸管，使用在图题2.8所示电路中是否合理，为什么?(暂不考虑电压电流裕量)图题2.8答：（a ）因为H A I mA K VI <=Ω=250100，所以不合理。
2017年湖北武汉纺织大学电力电子技术考研真题
2017年湖北武汉纺织大学电力电子技术考研真题一、单项选择题（每小题2分，共30分）1、把交流电变成直流电的是（）。
A.逆变电路B.整流电路C.斩波电路D.调功电路2、IGBT是一个复合型的器件，它是（）。
A.GTR驱动的MOSFETB.MOSFET驱动的GTRC.MOSFET驱动的晶闸管D.MOSFET驱动的GTO3、普通二极管和快速（快恢复）二极管在开关频率上的不同，主要是体现在哪个参数上的差异（）。
A.开通时间B.反向恢复时间C.关断时间D.反向电流延迟时间4、晶闸管被触发从断态转入通态就除去触发信号，能维持通态所需要的最小阳极电流称为（）。
A.通态平均电流B.浪涌电流C.维持电流D.擎住电流5、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流（）。
A.减小至维持电流以下B.减小至擎住电流以下C.减小至门极触发电流以下D.减小至5A以下6、电阻性负载三相半波可控整流电路中，控制角的范围是（）。
A.30°～150B.0°～120°C.15°～125°D.0°～150°7、三相半波可控整流电路中，晶闸管可能承受的反向峰值电压为（）。
8、下列可控整流电路中，输出电压谐波含量最少的是（）。
A.三相半波B.单相双半波C.三相桥式D.十二相整流9、可实现有源逆变电路的为（）。
A.三相半波可控整流电路B.三相半控桥整流桥电路C.单相全控桥连续流二极管电路D.单相半控桥整流电路10、电压型逆变器中间直流环节贮能元件是（）。
A.电容B.电感C.电阻D.电动机11、斩波电路实现调压的方法是（）。
A.改变开关频率B.改变开关周期C.改变占空比D.改变负载电流12、直流斩波电路是一种（）变换电路。
A.AC/ACB.DC/ACC.DC/DCD.AC/DC13、对于单相交流调压电路，下面说法错误的是（）。
A.晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时，晶闸管的导通角小于180°。
单极脉冲和双极脉冲___解释说明
单极脉冲和双极脉冲解释说明1. 引言1.1 概述单极脉冲和双极脉冲是电子学中常见的两种信号形式。
它们广泛应用于各个领域，如通信、医疗、能源等。
本文将对这两种脉冲进行全面的介绍和比较分析，以便更好地理解它们的定义、特点、应用领域以及优缺点。
1.2 文章结构本文共包含五个部分。
引言部分即为当前所阐述内容，接下来将详细介绍单极脉冲和双极脉冲的定义及特点，并对它们在不同领域的应用进行探讨。
随后，通过比较两者的优缺点，深入分析其能量传输效率、应用范围和形态方面的差异。
最后，在结论部分总结单极脉冲和双极脉冲的适用性，并展望未来发展方向。
1.3 目的本文旨在帮助读者更好地了解单极脉冲和双极脉冲，并对它们在不同场景下的使用进行评估。
通过比较分析了解这两种信号形式各自的优势和局限性，有助于读者更好地选择适用于特定应用的信号类型。
此外，对未来发展方向的探讨也能提供一些启示和参考，为相关领域的研究和应用提供新的思路和方向。
2. 单极脉冲介绍:2.1 单极脉冲定义及特点:单极脉冲是一种电信号，其形状为一个脉冲波形，其中只包含正半周期或负半周期的信号。
具体而言，单极脉冲只具有上升（或下降）阶段，没有相应的下降（或上升）阶段。
这意味着其振幅随时间的变化在一个方向上是一致的。
单极脉冲的特点之一是其较短且快速的持续时间。
它们通常具有非常快速的上升和下降时间，导致高峰电压值集中在一个很短的时间间隔内。
此外，由于其波形只包含正半周期或负半周期信号，单极脉冲没有零基线。
2.2 单极脉冲应用领域:单极脉冲在许多领域和应用中都得到了广泛使用。
首先，在医学领域，单极脉冲被用于电刺激和治疗目的。
例如，在神经科学中，单极脉冲可以用于刺激神经组织或大脑区域，以研究其对行为和认知的影响。
此外，它们还可以用于治疗某些神经系统疾病和缓解疼痛。
其次，单极脉冲在电子工程中也有广泛应用。
例如，在通信系统中，单极脉冲可以用作调制信号或测试信号。
此外，在电力工程领域，单极脉冲也可用于故障定位、设备测试及电气设备保护等方面。
电力电子课后答案(1)
2.1晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定?答：晶闸管的导通条件是：晶闸管阳极和阳极间施加正向电压，并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。
导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定，负载上电压由输入阳极电压U A决定。
2.2晶闸管的关断条件是什么? 如何实现? 晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?答：晶闸管的关断条件是：要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态，可采用阳极电压反向使阳极电流I A减小，I A下降到维持电流I H以下时，晶闸管内部建立的正反馈无法进行。
进而实现晶闸管的关断，其两端电压大小由电源电压U A决定。
2.3温度升高时，晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化？答：温度升高时，晶闸管的触发电流随温度升高而减小，正反向漏电流随温度升高而增大，维持电流I H会减小，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。
2.15 什么叫GTR的一次击穿?什么叫GTR的二次击穿?答：处于工作状态的GTR，当其集电极反偏电压U CE渐增大电压定额BU CEO时，集电极电流I C急剧增大（雪崩击穿），但此时集电极的电压基本保持不变，这叫一次击穿。
发生一次击穿时，如果继续增大U CE，又不限制I C，I C上升到临界值时，U CE突然下降，而I C继续增大（负载效应），这个现象称为二次击穿。
2.16怎样确定GTR的安全工作区SOA?答：安全工作区是指在输出特性曲线图上GTR能够安全运行的电流、电压的极限范围。
按基极偏量分类可分为：正偏安全工作区FBSOA和反偏安全工作区RBSOA。
正偏工作区又叫开通工作区，它是基极正向偏量条件下由GTR的最大允许集电极功耗P CM以及二次击穿功率P SB，I CM，BU CEO四条限制线所围成的区域。
反偏安全工作区又称为GTR的关断安全工作区，它表示在反向偏置状态下GTR关断过程中电压U CE，电流I C限制界线所围成的区域。
单极性和双极性
单相桥式PWM 逆变电路如图一所示，其控制方式有单极性和双极性两种，当输出脉冲的宽度按正弦规律变化时，这种电路一般称为SPWM 逆变电路。
无论对于单极性还是双极性SPWM 逆变电路，均把需要输出的正弦波作为调制信号u r ,去调制一个等腰三角形载波信号u c ,从而获得对逆变电路开关器件的控制信号,进而得到所需要的SPWM 波形，如图二所示[2]。
而在具体分析逆变电路的输出电压时常采用一种近似方法，这种方法是假设三角载波信号的频率f c 远大于正弦调制信号的频率f r , 既满足条件 f c 》f r ,这样两个三角载波信号间的正弦波形就可近似看作直线[3]，从而可方便的确定各个控制脉冲的起止时刻，以及输出电压的大小和谐波分布。
这种近似分析方法会产生过少误差及控制方式不同时输出电压的不同特点将是本文分析的内容。
二、逆变电路输出脉冲的数学分析 1 单极性逆变电路为分析方便，把图二（a ）中细实线方框内的部分图形放大并展宽于图三中。
并设半周正弦调制信号内的脉冲个数为N ，且N 为奇数，由图可见载波信号的第K 个过零点相对于正弦调制信号的角度为πβNK K 212-=（１）它与正弦调制信号u r 的交点A 、B 的坐标分别为（αK -, u K -）与(αK +,u K +), 根据直线方程的两点式表达式，可解出A 、B 两点所在直线的方程为)12(2-+-=--K Nu K K απ)12(2--=++K Nu K K απ把以上两式结合在一起，既有⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=-)12(2K N u K K απ （２）在近似计算逆变电路的输出时，正弦调制信号看作不变并用它在K β时刻的值取代，既有关系式⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=)12(2sin K N m K K απβ（３）其中cmrmu u m=为调制比，由此可解出输出脉冲的始末角度K α为()[]K K m K Nβπαsin 122 -=（４）但实际上由三角载波和正弦调制信号所产生的输出脉冲与上述是有区别的，要准确计算输出脉冲的始末角度 K α必须使用下式⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=)12(2sin K N m K K απα（５）而该式为一奇异方程，我们不能求得其解析解，只能通过计算机求得近似解。
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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。