直流PWM控制技术:调制法生成PWM波形
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更新于2024-08-25
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"DCDC变换电路相关知识,包括PWM波形生成、直流斩波电路、直流变换原理以及PWM控制技术"
在电力电子领域,DCDC变换电路是转换直流电压的关键技术,广泛应用于电源管理、电机驱动和能量转换系统。本文主要关注其中的PWM(脉宽调制)控制技术。
PWM波形生成是DCDC变换电路的核心,其典型框图通常包括调制信号和载波信号两部分。调制信号,如u*R,在这里u代表电压,R代表电阻,它决定了输出电压的调节需求。载波信号uC则具有较高的频率,通常远大于调制信号频率。PWM波形的生成是通过比较调制信号与载波信号来实现的,根据两者的相对大小来决定开关管的导通或断开,从而形成占空比可调的脉冲序列。
第3章DC/DC变换电路详细介绍了几种基本的直流斩波电路,包括降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路和库克变换电路。这些电路各有特点,能够实现直流电压的提升、降低或者在两者之间转换。它们的工作原理基于开关管的快速切换,通过控制开关管的导通时间(占空比D)来调整输出电压的平均值。
直流变换的基本原理是利用开关元件(如IGBT)在导通和断开两种状态下切换,通过改变导通时间比例来改变输出电压。当开关管T导通时,负载两端的电压等于输入电压US;而当开关管断开时,负载两端电压为零。通过控制开关管在一个周期内的导通时间(占空比D),可以调整负载两端的平均电压,即输出电压U = D * US。
脉宽调制(PWM)是一种非常有效的控制策略,它可以维持开关频率不变,通过改变占空比来调整输出电压。此外,还有脉冲频率调制(PFM),它保持占空比不变,通过改变开关周期TS来调整输出电压。这两种调制方式在实际应用中可以根据具体需求进行选择。
DCDC变换电路结合PWM技术,能够在保持高效率的同时实现对直流电压的精确控制,满足各种电源系统对电压调节的需求。这种技术在现代电子设备和工业自动化系统中具有重要地位,是电力电子学中的关键技术之一。
2021-09-10 上传
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2019-09-13 上传
郑云山
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