H型双极PWM电路设计：减小功率损耗提升大功率伺服性能

本文主要探讨了电源技术中的一种H型双极模式PWM控制的功率转换电路设计，其目的是为了减少功率损耗并提升大功率伺服系统的性能。该电路的关键创新在于优化了IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的开通和关闭时间，将其降低至3.2微秒，同时选择了600赫兹的合理PWM（脉宽调制）开关频率。这样的设计使得电路能够在保持高效率的同时，有效地应对大功率应用的需求。 H型双极模式PWM控制是一种特殊的控制策略，它在电动机的电枢回路中持续引入交变电流，通过高频颤动来降低静摩擦，从而改善伺服系统的低速性能。然而，传统的H型双极模式在大功率应用时会面临功率损耗较大的问题，限制了其在高功率伺服系统中的广泛使用。为了解决这一问题，文章提出了一种新型电路，通过减少损耗和集成短路保护和互锁保护功能，使H型双极模式能够扩展到大功率环境中。 低速特性是衡量伺服系统性能的关键指标，特别是对于转台伺服系统。影响低速特性的因素包括摩擦力矩和电机波动力矩的干扰。设计者们采用摩擦力矩补偿方法来减小这些干扰的影响，尽管实际工程中精确建模摩擦力矩往往具有挑战性。 本文的核心贡献在于提出了一种针对大功率伺服系统的H型双极模式PWM控制电路设计，通过优化IGBT开关时间和选择合适的开关频率，实现了减小功率损耗、提升系统性能和增强保护功能的多目标优化。这一成果对于推动大功率伺服系统的高效和稳定运行具有重要意义。