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标题: PWM控制基本原理 [打印本页]

作者: YUZHIBOYI    时间: 2010-2-24 11:15
标题: PWM控制基本原理
PWM控制的基本原理及相关概念
2008/06/26 18:11

PWM(Pulse Width Modulation)控制——脉冲宽度调制技术,通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。

PWM控制技术在逆变电路中应用最广,应用的逆变电路绝大部分是PWM型,PWM控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用,才确定了它在电力电子技术中的重要地位。
1.PWM控制的基本原理
理论基础:
  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。冲量指窄脉冲的面积。效果基本相同,是指环节的输出响应波形基本相同。低频段非常接近,仅在高频段略有差异。


 图1 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲


面积等效原理:
  分别将如图1所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节(R-L电路)上,如图2a所示。其输出电流i(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图2b所示。从波形可以看出,在i(t)的上升段,i(t)的形状也略有不同,但其下降段则几乎完全相同。脉冲越窄,各i(t)响应波形的差异也越小。如果周期性地施加上述脉冲,则响应i(t)也是周期性的。用傅里叶级数分解后将可看出,各i(t)在低频段的特性将非常接近,仅在高频段有所不同。


2 冲量相同的各种窄脉冲的响应波形


用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波,正弦半波N等分,看成N个相连的脉冲序列,宽度相等,但幅值不等;用矩形脉冲代替,等幅,不等宽,中点重合,面积(冲量)相等,宽度按正弦规律变化。
SPWM波形——脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。


3 PWM波代替正弦半波


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。
  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。

  PWM波形可等效的各种波形:

  直流斩波电路:等效直流波形

  SPWM波:等效正弦波形,还可以等效成其他所需波形,如等效所需非正弦交流波形等,其基本原理和SPWM控制相同,也基于等效面积原理。

2. PWM相关概念
占空比:就是输出的PWM中,高电平保持的时间 与 该PWM的时钟周期的时间 之比

如,一个PWM的频率是1000Hz,那么它的时钟周期就是1ms,就是1000us,如果高电平出现的时间是200us,那么低电平的时间肯定是800us,那么占空比就是200:1000,也就是说PWM的占空比就是1:5。
分辨率也就是占空比最小能达到多少,如8位的PWM,理论的分辨率就是1:255(单斜率), 16位的的PWM理论就是1:65535(单斜率)。
频率就是这样的,如16位的PWM,它的分辨率达到了1:65535,要达到这个分辨率,T/C就必须从0计数到65535才能达到,如果计数从0计到80之后又从0开始计到80.......,那么它的分辨率最小就是1:80了,但是,它也快了,也就是说PWM的输出频率高了。
双斜率 / 单斜率
假设一个PWM从0计数到80,之后又从0计数到80.......   这个就是单斜率。
假设一个PWM从0计数到80,之后是从80计数到0.......   这个就是双斜率。
可见,双斜率的计数时间多了一倍,所以输出的PWM频率就慢了一半,但是分辨率却是1:(80+80) =1:160,就是提高了一倍。

假设PWM是单斜率,设定最高计数是80,我们再设定一个比较值是10,那么T/C从0计数到10时(这时计数器还是一直往上计数,直到计数到设定值80),单片机就会根据你的设定,控制某个IO口在这个时候是输出1还是输出0还是端口取反,这样,就是PWM的最基本的原理了。






作者: jiao19880804    时间: 2010-3-10 12:05
thanks
作者: 少将师长    时间: 2010-3-15 21:14
我需要这些资料,谢谢啦
作者: tianshupei88    时间: 2010-3-28 17:58
歇息了啊
作者: he251125    时间: 2010-3-29 00:11
电机参数
作者: 民警加大学    时间: 2010-3-31 20:38
谢啦!
作者: fengyun2010    时间: 2010-4-2 18:41

作者: fengyun2010    时间: 2010-4-2 18:42
经典
作者: 王文波    时间: 2010-4-4 21:37
谢啦
作者: freescale777    时间: 2010-4-5 14:50
FRG
作者: myborntorun    时间: 2010-4-5 19:14

作者: sspu1001    时间: 2010-4-5 19:16
没图片诶!
作者: menghuidatang    时间: 2010-4-10 18:39
HAO
作者: 仁者    时间: 2010-4-13 21:02
明白点东西,谢了!
作者: Nelson90    时间: 2010-4-17 19:54
谢谢啊!!!!!
作者: 望月2010    时间: 2010-4-17 22:43
谢谢!
作者: zhangluhuixing    时间: 2010-5-4 13:08
很有用
作者: wang123123    时间: 2010-11-21 20:21
谢谢分享
作者: 穆紫    时间: 2010-11-24 19:48
精辟之极
作者: 穆紫    时间: 2010-11-24 19:51
hao
作者: bfxyxxjx    时间: 2010-11-26 16:54
很好!!!!!!!!!!!
作者: wu231125    时间: 2011-1-28 12:19
图看不到
作者: 似曾相识    时间: 2011-2-17 14:45
[img][/img]
作者: 猴头一二三    时间: 2011-2-19 14:07
很好
作者: 466134905    时间: 2011-2-23 16:50
谢谢
作者: wanglong-1258    时间: 2011-3-8 16:32

作者: xiaozhekobexiao    时间: 2011-3-8 22:36
好的
作者: xiaozhekobexiao    时间: 2011-3-8 22:37
好的
作者: kai123    时间: 2011-3-9 13:46
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作者: zhang54188    时间: 2011-3-10 13:19

作者: juejinzhe    时间: 2011-3-10 20:21
谢谢
作者: 红杉树mst    时间: 2011-3-15 23:48

作者: s614857575    时间: 2011-3-21 22:10
谢谢楼主
作者: pangyuo    时间: 2011-3-23 21:10
谢谢了
作者: pangyuo    时间: 2011-3-28 17:46
谢了
作者: 大林哈    时间: 2011-4-2 19:49

作者: 乐逍遥a    时间: 2012-1-15 00:19

作者: lifei092    时间: 2012-2-29 22:04
这么说电机的速度控制不仅与PWM的占空比有关还与频率有关了。。。。。




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