PWM技术培训PPT课件PPT学习教案.pptx

PWM（Pulse Width Modulation）技术是一种广泛应用的模拟信号到数字信号转换的方法，尤其在电力电子设备中，如直流斩波、逆变器等。PWM技术的核心思想是通过改变脉冲信号的宽度来等效地调整信号的平均值，从而实现对功率的控制。 PWM控制原理基于“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”的理论基础。这意味着，即使脉冲的宽度和幅度不同，只要它们的面积（冲量）相等，其对系统的影响是相似的。在实际应用中，PWM波通常分为等幅PWM波（如直流斩波电路）和不等幅PWM波（如交流输入的逆变电路）。不等幅PWM波是通过调整脉冲宽度，依据正弦规律变化，从而在逆变器中实现恒定直流电源供电并改变输出正弦波的幅值。 PWM调制的基本概念包括： 1. PWM调制：通过信号波对三角波进行调制，使得输出脉冲宽度发生变化，形成等效的基波分量。 2. 载波比：表示在一个调制信号周期内三角波的数量，即载波频率与信号频率的比例。 3. 调制度：调制波的峰值与三角波峰值的比值，决定了输出PWM波形的平均电压。 4. 直流电压利用率：逆变电路输出交流电压基波最大幅值与直流电压之比，反映了直流电压的效率。 PWM调制受到一些制约条件，如开关频率，它受限于功率器件的开关损耗；调制度则需要确保脉冲宽度大于器件的导通时间和关断时间，以保证安全工作。 PWM调制方法可以分为两类：单极性和双极性调制。单极性调制在半个周期内三角波只在一个方向变化，输出电压也只在一个方向变化；双极性调制则是三角波在正负两个方向变化，输出电压也是双向变化。 另外，根据载波信号和基波信号的频率关系，PWM调制还可以分为同步调制和异步调制。同步调制保证载波频率与信号频率的比值不变，有利于输出波形对称，但可能产生较大的谐波分量和干扰。异步调制则在低频时载波个数增多，有利于抑制谐波，且载波频率固定，易于数字化处理，但可能导致输出电流的不对称和相位漂移。 在数字实现PWM时，通常不使用实际的三角波，而是通过软件生成，这样既能降低成本，又能提高系统的可靠性。不同的调制波生成方法会显著影响变频效果，如输出电压幅值、转矩、谐波电流损耗以及开关器件的损耗。 PWM技术是电力电子领域中的关键技术，广泛应用于电机控制、电源转换等领域，通过精确控制脉冲宽度，实现了对电力的高效、精确调节。