电力电子技术课件第7章PWM控制技术.ppt
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1、第7章 PWM控制技术,7.1 PWM控制的基本原理 7.2 PWM逆变电路及其控制方法,第六章 PWM控制技术,PWM (Pulse Width Modulation)控制就是 脉宽调制技术:即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效的获得所需要的波形(含形状和幅值)。 第5章直流斩波电路实际上采用的就是PWM技术;第6章的6.1斩控式调压电路和6.4矩阵式变频电路都有涉及。,引言,第六章 PWM控制技术,PWM控制的思想源于通信技术,全控型器件的发展使得实现PWM控制变得十分容易。 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。现在大量应用于逆变电路中,中小功率逆变电
2、路几乎都是PWM型逆变电路。 PWM控制技术正是依赖于在逆变电路中的成功应用,才确定了它在电力电子技术中的重要地位。 本章和第4章(逆变电路)相结合讲解,进一步加深我们对逆变电路和PWM控制技术的认识。,引言,6-4,PWM的基本原理 PWM控制方式 PWM在逆变电路中的应用(电压型) PWM调制方式,第六章 PWM控制技术,掌握内容,7.1 PWM控制的基本原理,1)重要理论基础(面积)等效原理,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。,返回,7.1 PWM控制的基本原理,b),图6-2 冲量相等的各种窄脉冲的响应波形,具体的实例说明“面积等效原理”,a),e (t
3、)电压窄脉冲,是电路的输入 。 i (t)输出电流,是电路的响应。,返回,SPWM波,7.1 PWM控制的基本原理,如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波,返回,7.1 PWM控制的基本原理,若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。,SPWM波,如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波,返回,面积(冲量)相等,中点重合,宽度按正弦规律变化。,等幅,7.1 PWM控制的基本原理,对于正弦波的负半周,采取同样的方法,得到PWM波形,因此正弦波一个完整周期的等效PWM波为:,根据面积等效原理,正弦波还可等效为下图中的PWM波,而且这种方式在实际应用中更为广泛。,返回,
4、7.1 PWM控制的基本原理,返回,7.1 PWM控制的基本原理,2)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。,返回,7.2 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。,返回,7.2 PWM逆变电路及其控制方法,7.2.1 计算法和调制法 7.2.2 异步调制和同步调制,返回,7.2.1 计算法和调制法,1)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
5、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。 本法较繁琐,当输出正弦波的频率、幅值或相位变化时,结果都要变化。,返回,7.2.1 计算法和调制法,将信号波与载波进入调制电路调制,调制电路的输出信号作为开关器件的驱动信号。 把希望输出的波形作为信号波ur, 常用等腰三角波作为载波uc,2)调制法,图74 单相桥式PWM逆变电路,结合IGBT单相桥式电压型逆变电路对调制法进行说明,返回,7.2.1 计算法和调制法,2)调制法,图74 单相桥式PWM逆变电路,V4关断时,负载电流通过V1和VD3续流,uo=0 负载电流为负的区间, V1和V4仍导通,io为负,实际上io从VD1和
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