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[導(dǎo)讀]一片用來(lái)發(fā)作PWM波,操控推挽升壓電路;另一片與正弦函數(shù)發(fā)作芯片ICL8 038聯(lián)接來(lái)發(fā)作SPWM波,操控全橋逆變電路。

逆變電源操控電路選用了2片集成脈寬調(diào)制電路芯片SG3524,一片用來(lái)發(fā)作PWM波,操控推挽升壓電路;另一片與正弦函數(shù)發(fā)作芯片ICL8 038聯(lián)接來(lái)發(fā)作SPWM波,操控全橋逆變電路。集成芯片比分立元器材操控電路具有更簡(jiǎn)略、更牢靠的特征和易于調(diào)試的利益。

蓄電池中直流電壓通過(guò)推挽電路進(jìn)行升壓,在直流環(huán)上得到一個(gè)契合央求的直流電壓330 V分配(50 Hz/220 V溝通輸出時(shí))。為確保體系牢靠作業(yè),避免主電路對(duì)操控電路的煩擾,選用主、控電路徹底阻隔的辦法,即驅(qū)動(dòng)信號(hào)用光耦阻隔,反響信號(hào)用變壓器阻隔。逆變電源的SPWM波形發(fā)作電路如下圖所示。


逆變電源的SPWM波形發(fā)作電路

逆變電源的SPWM波形發(fā)作電路

PWM控制(脈沖寬度調(diào)制)的基本原理

控制方式就是對(duì)逆變電路開(kāi)關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制,使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖,用這些脈沖來(lái)代替正弦波或所需要的波形,也就是在輸出波形的半個(gè)周期中產(chǎn)生多個(gè)脈沖,使各脈沖的等值電壓為正弦波形,所獲得的輸出平滑且低次諧波少,按一定的規(guī)則對(duì)各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制,既可改變逆變電路輸出電壓的大小,也可改變輸出頻率。

脈沖寬度調(diào)制的簡(jiǎn)介

脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式,其根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來(lái)調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置,來(lái)實(shí)現(xiàn)晶體管或MOS管導(dǎo)通時(shí)間的改變,從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變,這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定,是利用微處理器的數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù),脈沖寬度調(diào)制是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù),廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。

脈沖寬度調(diào)制的發(fā)展背景

隨著電子技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了多種脈沖寬度調(diào)制技術(shù),其中包括:相電壓控制PWM、脈寬PWM法、隨機(jī)PWM、SPWM法、線電壓控制PWM等,而在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬PWM法,它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為PWM波形,通過(guò)改變脈沖列的周期可以調(diào)頻,改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓,采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化,可以通過(guò)調(diào)整PWM的周期、PWM的占空比而達(dá)到控制充電電流的目的。

脈沖寬度調(diào)制的特點(diǎn)

PWM的特點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號(hào)都是數(shù)字形式的,無(wú)需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,讓信號(hào)保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小,噪聲只有在強(qiáng)到足以將邏輯1改變?yōu)檫壿?或?qū)⑦壿?改變?yōu)檫壿?時(shí),也才能對(duì)數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生影響。

對(duì)噪聲抵抗能力的增強(qiáng)是PWM相對(duì)于模擬控制的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn),而且這也是在某些時(shí)候?qū)WM用于通信的主要原因,從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)向PWM可以極大地延長(zhǎng)通信距離,在接收端,通過(guò)適當(dāng)?shù)腞C或LC網(wǎng)絡(luò)可以濾除調(diào)制高頻方波并將信號(hào)還原為模擬形式。

控制方法

等脈寬PWM法

等脈寬PWM法是PWM法中最為簡(jiǎn)單的一種,它是把每一脈沖的寬度均相等的脈沖列作為PWM波,通過(guò)改變其周期,達(dá)到調(diào)頻的效果,改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓,采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化。

隨機(jī)PWM

在20世紀(jì)70年代開(kāi)始至20世紀(jì)80年代初,由于當(dāng)時(shí)大功率晶體管主要為雙極性達(dá)林頓三極管,載波頻率一般不超過(guò)5kHz,電機(jī)繞組的電磁噪音及諧波造成的振動(dòng)引起了人們的關(guān)注,為求得改善,隨機(jī)PWM方法應(yīng)運(yùn)而生。

SPWM法

SPWM法是一種比較成熟的,如今使用較廣泛的PWM法,前面提到的采樣控制理論中的一個(gè)重要結(jié)論:沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí),其效果基本相同的。

線電壓控制PWM

前面所介紹的各種PWM控制方法用于三相逆變電路時(shí),都是對(duì)三相輸出相電壓分別進(jìn)行控制的,使其輸出接近正弦波,但是,對(duì)于像三相異步電動(dòng)機(jī)這樣的三相無(wú)中線對(duì)稱負(fù)載,逆變器輸出不必追求相電壓接近正弦,而可著眼于使線電壓趨于正弦。

電流控制PWM

電流控制PWM的基本思想是把希望輸出的電流波形作為指令信號(hào),把實(shí)際的電流波形作為反饋信號(hào),通過(guò)兩者瞬時(shí)值的比較來(lái)決定各開(kāi)關(guān)器件的通斷,使實(shí)際輸出隨指令信號(hào)的改變而改變。

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