逆變電路開關(guān)器件設(shè)計時如何確定控制信號的占空比?

?PWM控制的基本原理?12PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)控制的基本原理是通過控制?逆變電路開關(guān)器件的通斷，使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖，用這些脈沖來代替所需要的波形(如正弦波)。具體來說，PWM控制通過以下步驟實現(xiàn)：

?確定控制信號的頻率?：PWM信號的頻率決定了控制電路的響應(yīng)速度和輸出精度。頻率越高，控制越精確，但會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。

?確定控制信號的占空比?：占空比是指PWM信號中高電平的時間占整個周期的比例。占空比決定了輸出電路的平均功率。

?生成PWM信號?：根據(jù)確定的頻率和占空比，利用PWM控制器(如555定時器、微控制器等)生成PWM信號。

?控制逆變電路開關(guān)器件?：根據(jù)生成的PWM信號，控制逆變電路開關(guān)器件的通斷。當PWM信號為高電平時，開關(guān)器件導(dǎo)通;當PWM信號為低電平時，開關(guān)器件關(guān)斷。

?濾波處理?：為了得到更平滑的輸出波形，通常需要對PWM信號進行濾波處理，通過選擇合適的濾波器(如低通濾波器)，可以將PWM信號中的高頻成分濾除，從而得到更接近所需波形的輸出。

PWM控制的工作方式

PWM波形通常是通過將鋸齒波或三角波(載波)與參考信號(調(diào)制波)進行比較來生成的。當載波信號高于調(diào)制波信號時，輸出高電平;當載波信號低于調(diào)制波信號時，輸出低電平。通過這種方式，可以生成具有所需占空比的PWM波形。PWM控制的工作方式包括：

?面積等效原理?：通過改變脈沖的寬度來等效地獲得所需要的波形，其基礎(chǔ)理論是面積等效原理。

?固定頻率調(diào)節(jié)占空比?：在固定開關(guān)頻率下，通過改變脈沖寬度來調(diào)節(jié)占空比，從而調(diào)節(jié)輸出電壓和功率。

PWM控制的應(yīng)用

PWM控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于高功率轉(zhuǎn)換效率的switching電源、馬達Inverter、音響用D極增幅器、DC-DC Converter、UPS等各種高功率電路。在開關(guān)電源中，PWM控制通過調(diào)節(jié)脈沖寬度來穩(wěn)定輸出電壓，當輸出電壓升高時，控制芯片通過調(diào)節(jié)脈沖寬度來降低占空比，從而降低輸出電壓;反之亦然。這種控制方式使得開關(guān)電源能夠根據(jù)負載的變化自動調(diào)節(jié)輸出電壓，保證輸出的穩(wěn)定性和效率。

開關(guān)電源pwm控制的基本原理隨著電力需求的不斷增加，電源管理技術(shù)愈加重要。開關(guān)電源作為一種高效能、可靠性高的電源，找到廣泛的應(yīng)用。在開關(guān)電源中，pwm控制技術(shù)是控制電源輸出的常用方式。本文針對開關(guān)電源pwm控制的基本原理，從以下三個方面進行詳盡闡述：開關(guān)電源基本工作原理介紹、pwm控制原理、pwm控制在開關(guān)電源中的應(yīng)用。

一、開關(guān)電源基本工作原理介紹

開關(guān)電源是電壓型的電源，能夠?qū)⑤斎腚妷恨D(zhuǎn)化為輸出電壓。其基本構(gòu)成要素包括輸入濾波電路、整流電路、濾波電路、升壓電路、升壓逆變電路和控制電路等。其基本原理是通過開關(guān)管間歇性切換，實現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)定。開關(guān)電源具有如下優(yōu)點：輸出電壓穩(wěn)定性高、效率高、重量小等等。

整個開關(guān)電源可以分為兩個部分：DC/DC轉(zhuǎn)換器控制器DC/DC轉(zhuǎn)換器包括整流電路、濾波電路、升壓電路和升壓逆變電路等，整個過程就是將輸入電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的輸出電壓。同時，開關(guān)電源需要通過控制器來實現(xiàn)對開關(guān)管的控制，從而保持輸出電壓的穩(wěn)定?？刂破鞯娜蝿?wù)就是根據(jù)輸入電壓的變化情況，通過對開關(guān)管的控制，調(diào)整輸出電壓，使其在工作范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。

二、pwm控制原理

Pulse Width Modulation(簡稱PWM)即脈寬調(diào)制，是在一定開關(guān)頻率下，通過改變占空比來實現(xiàn)對輸出電壓的調(diào)整。它的本質(zhì)就是一種穩(wěn)態(tài)控制技術(shù)。PWM技術(shù)的工作原理是將一定時間內(nèi)，高電平的時間設(shè)為T1，低電平的時間設(shè)為空閑時間T2，占空比計算公式：D = T1/(T1+T2)，其中D為占空比。通過改變占空比D的大小，可以實現(xiàn)對輸出電壓的控制。

三、pwm控制在開關(guān)電源中的應(yīng)用

在開關(guān)電源中，pwm控制的應(yīng)用相當廣泛。具體而言，pwm控制可以應(yīng)用于輸入交流電壓的全波整流電路、輸出電壓的變換等環(huán)節(jié)。在開關(guān)電源中，pwm控制可實現(xiàn)以下功能：

1、輸出電壓和電流的穩(wěn)定性調(diào)節(jié)。pwm控制技術(shù)可以通過對占空比的調(diào)節(jié)來控制輸出電壓和電流的大小，實現(xiàn)精準的電量調(diào)節(jié)。

2、低噪聲的控制。在開關(guān)電源系統(tǒng)中，需要對電流和電壓進行橋式輸出，而pwm技術(shù)可以在實現(xiàn)這一點的同時，還能夠減小噪聲干擾。

3、反饋控制。在開關(guān)電源的系統(tǒng)中，pwm控制可以借助反饋控制來實現(xiàn)對輸出電壓和電流的精準控制。同時，pwm控制通常還需要結(jié)合濾波技術(shù)，以便輸出電壓更為穩(wěn)定。

四、總結(jié)

開關(guān)電源在工業(yè)電子、通訊等領(lǐng)域都占有重要地位，其中pwm控制技術(shù)也是控制它的重要方式之一。本文章從開關(guān)電源基本工作原理介紹、pwm控制原理，pwm控制在開關(guān)電源中的應(yīng)用等方面對pwm控制技術(shù)進行了詳細介紹。pwm控制技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠提高開關(guān)電源的效率和穩(wěn)定性，還可以為電源系統(tǒng)提供更多的監(jiān)測與控制能力。