本文主要是关于单极性和双极性PWM调制的相关介绍,并侧重对单极性和双极性PWM调制的差异进行了翔实描绘。
PWM操控的根本原理
PWM(PulseWidthModulaTIon)操控便是对脉冲的宽度进行调制的技能。即经过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地取得所需求的波形。PWM操控技能在逆变电路中的使用最为广泛,对逆变电路的影响也最为深入,PWM操控技能在逆变电路中的使用也最具代表性。
面积等效原理是PWM操控技能的重要理论基础,即在采样操控中,冲量持平而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的同一环节上时,其效果根本相同。其间,冲量指的是窄脉冲的面积;效果根本相同是指环节的输出呼应波形根本相同。如图1.1.1(1)所示,三个窄脉冲形状不同,可是它们的面积都等于1,当它们别离加在如图1.1.1(2)(a)所示的R-L电路上时,并设其电流i(t)为电路的输出,则其输出呼应波形根本相同且如图1.1.1(2)(b)所示。
一、什么是单极性PWM和双极性PWM
浅显的说:单极性PWM便是PWM波形在半个周期中只在单极性规模内改动。双极性PWM便是PWM波形在半个周期中有正、有负。
单、双极性是依据对低电平的不同界说而言的,然后所谓单极性,指的是以0V为低电平,双极性,指的是以“与高电平巨细持平,极性方向相反(即在横轴下面)”的电位为低电平。
咱们知道,PWM波形的发生是经过载波和信号波两个波形一起效果而成的,根本元素只要两个,高电平和低电平,信号波比载波高,则为高电平,比载波低,则为低电平。
二、单极性PWM原理
发生单极性PWM形式的根本原理如下所示。首先由同极性的三角波载波信号ut。与调制信号ur,比较(图(a)),发生单极性的PWM脉冲 (图(b));然后将单极性的PWM脉冲信号与图(c)所示的倒相信号UI相乘,然后得到正负半波对称的PWM脉冲信号Ud,如图(d)所示。
三、单极性PWM的特色
单极形式,即电机电枢驱动电压极性是单一的。
长处:发动快,能加快,刹车,能耗制动,能量反应,调速功能不如双极形式好,可是相差不多,电机特性也比较好。假如接成H桥形式,也能完成回转。在负载超速时也能供给反向力矩。
缺点:刹车时,不能减速到0,速度挨近0速度时没有制动力。不能忽然倒转。动态功能欠好,调速静差稍大。
四、双极性PWM原理
双极性PWM操控形式选用的是正负交变的双极性三角载波ut与调制波ur,如下图所示,可经过ut与ur,的比较直接得到双极性的PWM脉冲,而不需求倒相电路。
五、双极性PWM的特色
双极形式,即电枢电压极性是正负替换的。
长处:能正回转运转,发动快,调速精度高,动态功能好,调速静差小,调速规模大,能加快,减速,刹车,倒转,能在负载超越设定速度时,供给反向力矩,能克服电机轴承的静态摩擦力,发生十分低的转速。
缺点:操控电路杂乱。
SPWM的单极性和双极性
所谓双极性,是SPWM波信号中既包含了正弦信号正半周的信息,又包含了负半周的信息。反应在逆变桥上,一般用于半桥,上下两管按主三角波的频率替换导通,而非按10MS替换。当然,用作全桥,对角的SPWM彻底相同就行了。此刻是4路SPWM
所谓单极性,是SPWM波信号中只包含了正弦信号正半周或负半周的信息。单极性一般用推挽或全桥。反应在推挽上,两管替换按10MS的时刻导通,可是导通的管,在10MS内按三角波的频率导通,而非象方波一向导通。体现在全桥上,由于两路的上臂与下臂是人工反相的。AB输出是以10MS替换,所以此刻是3路SPWM和一路方波信号。
清楚明了,单极性的SPWM,AB两路输出的是替换输出SPWM信号。
双极性SPWM,AB两路输出的一向是SPWM信号。
很多人可能会笑,双极性的SPWM上下管一向轮换导通,对应半桥时,电流从正电流到中点,立刻又被流到了负极,怎样输出。我和某些大师谈到双极性的SPWM实质,是减法器,他们表示出我破绽百出的表情。其实双极性的精华就在这儿,上下管一向以高频反相替换导通,电感才有续流回路。就比如全桥中咱们要人工反相SPWM信号来续流。上下两管的导通时刻是不同的,二者时刻相差越大,输出的电压越正或越负,为正弦波的谷峰或谷底。当二者的时刻相差,则输出为0.体现在正弦波的交越处。当然了,二者的差值改动,正是按50HZ正弦波改动的。
现在99.999%的都是单极性的SPWM办法。8010比较特别,它的实质是双极性,但人为地把它变成了单极性,尽管此办法看似奇妙,但与 论坛常见的办法仍是有点不同。一般的全桥中,主功率SPWM信号一向鄙人臂,尽管上臂全替换呈现,但它的效果仅仅续流,不是主功率通道!这便是为什么很多人,包含我自己实验8010会呈现高频上管显着比其他管热的原因。由于在自举的情况下,如此高频,大电流时,MOS一定会呈现欠驱动。而这种体现,在工频时更为显着,由于低压MOS的结电容一般远大于高压MOS。当然,8010不管从哪个角度上讲,都远非本论坛吹水级的一些单片机要做的好,改动此缺点,就更上一层楼(尽管省了一个电感,但2个电感时能够小一点,不同不大)
结语
关于单极性和双极性PWM调制的相关介绍就到这了,期望本文能对你有所协助。