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单极性PWM

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  • 发布时间:2017/8/10 16:27:12
  • 作者:pl_yinhe
定义
PWM(pulse-width modulation)意为脉冲宽度调制。单极性PWM是脉冲宽度调制方式中的一种,单极性PWM其主要特点是在半个周期内PWM波只在一个方向变化。
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单极性PWM概述

  PWM的控制方式是对半导体开关器件进行通断控制,使输出得到一系列等幅脉冲,用以等效正弦波或所需要的波形,从调制脉冲的极性看,PWM又可以分为单极性PWM和双极性PWM两种。

单极性PWM波形

单极性PWM波形

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单极性PWM控制原理

  单极性PWM控制电路如下图1所示:

单极性PWM控制电路图

  上图中Ur为调制信号,Uc为载波信号。

  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

  在Ur的负半周,V1保持断态,V2保持通态。

  当UrUc时,使V3关断,V4导通,Uo=0。 形成如下图2所示波形:

单极性PWM控制电路波形图

  像这种在Ur的半个周期内三角波只在一个方向变化,所得到的PWM波也只在一个方向变化的控制方式成为单极性PWM控制。

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单极性PWM特点

  单极性调制方式的特点是在一个开关周期内两只功率管以较高的开关频率互补开关,保证可以得到理想的正弦输出电压,另两只功率管以较低的输出电压基波频率工作,但又不是固定其中一个桥臂始终为低频(输出基频),另一个桥臂始终为高频(载波频率),而是每半个输出电压周期切换工作,即同一个桥臂在前半个周期工作在低频,而在后半周工作在高频,从而在很大程度上减小了开关损耗,且可使两个桥臂的功率管工作状态均衡,对于选用同样的功率管时,使其使用寿命均衡,对增加可靠性有利。

  针对输出波形,相比于双极性PWM模式,单极性PWM模式的输出电压中、高次谐波分量要小得多。


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