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交流电机脉冲密度调制(PPM)

交流电机脉冲密度调制(PPM)
交流电机脉冲密度调制(PPM)

脉冲宽度调制

脉冲宽度调制(PWM)是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM进行编码。 PWM之所以要配置这么多的寄存器是(表中只有少部分不用配置),应因为基本上是定时器不仅有PWM输出还有间隔定时器、方波输出、外部事件计数器、分频器、输入脉冲间隔测量、输入信号的高/低电平宽度的测量、延迟计数器、单触发脉冲输出功能。 首先配置PER0中的TAU0EN为1,允许输入时钟的供应。再用TPS0来分频得到CK01、CK00这两个时钟(在选择的通道0和通道1是的时钟时可以选择一个时钟作为两个时钟,当然也可以一个通道一个时钟)。 接下来是控制定时器单元启停的TE0、TS0、TT0,其中TE0 也就是说在这里我们不用配置。 TS0和TSH0寄存器是触发寄存器,用于初始化定时器/计数器寄存器0n (TCR0n)并开始各通道的计数操作。(启用) TT0和TTH0寄存器为用于停止各通道的计数操作的触发寄存器。(停用) 接下来是控制输出寄存器TOE0、TO0、TOL0、TOM0,其中TOE0寄存器用于允许或禁止各通道的定时器输出。TO0寄存器是各通道的定时器输出的缓冲器寄存器。TOL0寄存器是用于控制各通道定时器输出电平的寄存器。TOM0寄存器用于控制各通道的定时器输出模式。(这里我们选择TOM0的TOM01为1:从属通道输出模式)

PWM (脉冲宽度调制)原理与实现

PWM (脉冲宽度调制)原理与实现 1、PWM原理 2、调制器设计思想 3、具体实现设计 一、PWM(脉冲宽度调制Pulse Width Modulation)原理: 脉冲宽度调制波通常由一列占空比不同的矩形脉冲构成,其占空比与信号的瞬时采样值成比例。图1所示为脉冲宽度调制系统的原理框图和波形图。该系统有一个比较器和一个周期为Ts的锯齿波发生器组成。语音信号如果大于锯齿波信号,比较器输出正常数A,否则输出0。因此,从图1中可以看出,比较器输出一列下降沿调制的脉冲宽度调制波。 通过图1b的分析可以看出,生成的矩形脉冲的宽度取决于脉冲下降沿时刻t k时的语音信号幅度值。因而,采样值之间的时间间隔是非均匀的。在系统的输入端插入一个采样保持电路可以得到均匀的采样信号,但是对于实际中tk-kTs<

其中,。无需作频谱分析,由式(2)可以看出脉冲宽度信号由语 音信号x(t)加上一个直流成分以及相位调制波构成。当时,相位调制部分引起的信号交迭可以忽略,因此,脉冲宽度调制波可以直接通过低通滤波器进行解调。 二、数字脉冲宽度调制器的实现: 实现数字脉冲宽度调制器的基本思想参看图2。 图中,在时钟脉冲的作用下,循环计数器的5位输出逐次增大。5位数字调制信号用一个寄存器来控制,不断于循环计数器的输出进行比较,当调制信号大于循环计数器的输出时,比较器输出高电平,否则输出低电平。循环计数器循环一个周期后,向寄存器发出一个使能信号EN,寄存器送入下一组数据。在每一个计数器计数周期,由于输入的调制信号的大小不同,比较器输出端输出的高电平个数不一样,因而产生出占空比不同的脉冲宽度调制波。 图3 为了使矩形脉冲的中心近似在t=kTs处,计数器所产生的数字码不是由小到大或由大

脉冲宽度调制技术的具体应用

脉冲宽度调制 目录[隐藏] 一、脉冲宽度调制基本原理 二、脉冲宽度调制具体过程 三、脉冲宽度调制的优点 四、脉冲宽度调制控制方法 五、脉冲宽度调制相关应用领域 六、脉冲宽度调制技术的具体应用 一、脉冲宽度调制基本原理 二、脉冲宽度调制具体过程 三、脉冲宽度调制的优点 四、脉冲宽度调制控制方法 五、脉冲宽度调制相关应用领域 六、脉冲宽度调制技术的具体应用 脉冲宽度调制(PWM),是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。 脉冲宽度调制是一种模拟控制方式,其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置,来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变,这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。 PWM控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最 广泛应用的控制方式,也是人们研究的热点.由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限,结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为PWM控制技 术发展的主要方向之一。 [编辑本段] 一、脉冲宽度调制基本原理 随着电子技术的发展,出现了多种PWM技术,其中包括:相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等,而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法,它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形,通过改变脉冲列的周期可以调频,改变脉冲的宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。 模拟信号的值可以连续变化,其时间和幅度的分辨率都没有限制。9V电池就是一种模拟器件,因为它的输出电压并不精确地等于9V,而是随时间发生变化,并可

PWM(脉冲宽度调制Pulse Width Modulation)原理

1、 PWM原理 2、调制器设计思想 3、具体实现设计 一、 PWM(脉冲宽度调制Pulse Width Modulation)原理: 脉冲宽度调制波通常由一列占空比不同的矩形脉冲构成,其占空比与信号的瞬时采样值成比例。图1所示为脉冲宽度调制系统的原理框图和波形图。该系统有一个比较器和一个周期为Ts的锯齿波发生器组成。语音信号如果大于锯齿波信号,比较器输出正常数A,否则输出0。因此,从图1中可以看出,比较器输出一列下降沿调制的脉冲宽度调制波。 通过图1b的分析可以看出,生成的矩形脉冲的宽度取决于脉冲下降沿时刻t k时的语音信号幅度值。因而,采样值之间的时间间隔是非均匀的。在系统的输入端插入一个采样保持电路可以得到均匀的采样信号,但是对于实际中tk-kTs<

其中,。无需作频谱分析,由式(2)可以看出脉冲宽度信号由语 音信号x(t)加上一个直流成分以及相位调制波构成。当时,相位调制部分引起的信号交迭可以忽略,因此,脉冲宽度调制波可以直接通过低通滤波器进行解调。 二、数字脉冲宽度调制器的实现: 实现数字脉冲宽度调制器的基本思想参看图2。 图中,在时钟脉冲的作用下,循环计数器的5位输出逐次增大。5位数字调制信号用一个寄存器来控制,不断于循环计数器的输出进行比较,当调制信号大于循环计数器的输出时,比较器输出高电平,否则输出低电平。循环计数器循环一个周期后,向寄存器发出一个使能信号EN,寄存器送入下一组数据。在每一个计数器计数周期,由于输入的调制信号的大小不同,比较器输出端输出的高电平个数不一样,因而产生出占空比不同的脉冲宽度调制波。 图3 为了使矩形脉冲的中心近似在t=kTs处,计数器所产生的数字码不是由小到大或由大

串联谐振脉冲调制方法总结

串联谐振脉冲调制方法总结 调幅控制方法是通过调节直流电压源输出(逆变器输入)电压Ud(可以用移相调压电路,也可以用斩波调压电路加电感和电容组成的滤波电路,来实现调节输出功率的目的。即逆变器的输出功率通过输入电压调节,由锁相环(PLL)完成电流和电压之间的相位控制,以保证较大的功率因数输出。 脉冲密度调制方法就是通过控制脉冲密度,实际上就是控制向负载馈送能量的时间来控制输出功率。其控制原理,这种控制方法的基本思路是:假设总共有N个调功单位,在其中M个调功单位里逆变器向负载输出功率;而剩下的N-M个单位内逆变器停止工作,负载能量以自然振荡形式逐渐衰减。输出的脉冲密度为M/N,这样输出功率就跟脉冲密度联系起来了。因此通过改变脉冲密度就可改变输出功率。 脉冲密度调制方法的主要优点是:输出频率基本不变,开关损耗相对较小,易于实现数字化控制,比较适合于开环工作场合。 脉冲频率调制方法是通过改变逆变器的工作频率,从而改变负载输出阻抗以达到调节输出功率的目的。 负载的阻抗随着逆变器的工作频率(f)的变化而变化。对于一个恒定的输出电压,当工作频率与负载谐振频率偏差越大时,输出阻抗就越高,因此输出功率就越小,反之亦然。

脉冲频率调制方法的主要缺点是工作频率在功率调节过程中不断变化,导致集肤深度也随之而改变,在某些应用场合如表面淬火等,集肤深度的变化对热处理效果会产生较大的影响,这在要求严格的应用场合中是不允许的。但是由于脉冲频率调制方法实现起来非常简单,故在以下情况中可以考虑使用它:1)如果负载对工作频率范围没有严格限制,这时频率必须跟踪,但相位差可以存在而不处于谐振工作状态。 2)如果负载的Q值较高,或者功率调节范围不是很大,则较小的频率偏差就可以达到调功的要求。 脉冲密度调制方法的主要缺点是:逆变器输出功率的频率不完全等于负载的自然谐振频率,在需要功率闭环的场合中,工作稳定性较差。由于每次从自然衰减振荡状态恢复到输出功率状态时要重新锁定工作频率,这时系统可能会失控。因此在功率闭环或者温度闭环的场合,工作的稳定性不好。其另一个缺点就是功率调节特性不理想,呈有级调功方式。 谐振脉冲宽度调制(PWM)方法 谐振脉冲宽度调制是通过改变两对开关管的驱动信号之间的相位差来改变输出电压值以达到调节功率的目的。即在控制电路中使原来同相的两个桥臂开关(S1,S2)、(S3,S4)的驱动信号之间错开一个相位角,使得输出的正负交替电压之间插入一个零电压值,这样只要改变相位角就可以改变输出电压的有效值,最终达到调节输出功率的目的。

单片机PWM(脉冲宽度调制)原理与实现

、PWM原理 2、调制器设计思想 3、具体实现设计 一、PWM(脉冲宽度调制Pulse Width Modulation)原理: 脉冲宽度调制波通常由一列占空比不同的矩形脉冲构成,其占空比与信号的瞬时采样值成比例。图1所示为脉冲宽度调制系统的原理框图和波形图。该系统有一个比较器和一个周期为Ts的锯齿波发生器组成。语音信号如果大于锯齿波信号,比较器输出正常数A,否则输出0。因此,从图1中可以看出,比较器输出一列下降沿调制的脉冲宽度调制波。 通过图1b的分析可以看出,生成的矩形脉冲的宽度取决于脉冲下降沿时刻t k时的语音信号幅度值。因而,采样值之间的时间间隔是非均匀的。在系统的输入端插入一个采样保持电路可以得到均匀的采样信号,但是对于实际中tk-kTs< (1) 其中,x{t}是离散化的语音信号;Ts是采样周期;是未调制宽度;m是调制指数。 然而,如果对矩形脉冲作如下近似:脉冲幅度为A,中心在t = k Ts处,在相邻脉冲间变化缓慢,则脉冲宽度调制波xp(t)可以表示为: (2) 其中,。无需作频谱分析,由式(2)可以看出脉冲宽度信号由语音信号x(t)加上一个直流成分以及相位调制波构成。当时,相位调制部分引起的信号交迭可以忽略,因此,脉冲宽度调制波可以直接通过低通滤波器进行解调。 二、数字脉冲宽度调制器的实现: 实现数字脉冲宽度调制器的基本思想参看图2。 图中,在时钟脉冲的作用下,循环计数器的5位输出逐次增大。5位数字调制信号用一个寄存器来控制,不断于循环计数器的输出进行比较,当调制信号大于循环计数器的输出时,比较器输出高电平,否则输出低电平。循环计数器循环一个周期后,向寄存器发出一个使能信号EN,寄存器送入下一组数据。在每一个计数器计数周期,由于输入的调制信号的大小不同,比较器输出端输出的高电平个数不一样,因而产生出占空比不同的脉冲宽度调制波。 图3 为了使矩形脉冲的中心近似在t=kTs处,计数器所产生的数字码不是由小到大或由大到小顺序变化,而是将数据分成偶数序列和奇数序列,在一个计数周期,偶数序列由小变大,直到最大值,然后变为对奇数序列计数,变化为由大到小。如图3例子。 奇偶序列的产生方法是将计数器的最后一位作为比较数据的最低位,在一个计数周期内,前半个周期计数器输出最低位为0,其他高位逐次增大,则产生的数据即为偶数序列;后半个周期输出最低位为1,其余高位依次减小,产生的数据为依次减小的偶序列。具体电路可以由以下电路图表示: 三、8051中的PWM模块设计:

脉冲宽度调制

摘要 随着电力电子技术、微处理技术的发展以及永磁材料技术的进步,交、直流电动机调速及伺服系统正在向一体化电动机以及控制数字化的方向发展,而脉宽调制(PWM)技术以及相应的功率开关电路技术则是控制数字化的基础。 本次课程设计使用的是STC89C52单片机,将4~20mA电流变为电压信号通过AD 采样进入单片机,最后输出PWM占空比,通过改变电流对占空比进行改变。程序中T0定时器采用中断的方式控制PWM信号的频率,T1定时器采用查询方式控制PWM的占空比。在本设计的基础上,加上74LS164四位静态数码LED显示,则可实时显示占空比。 关键词:脉冲宽度调制;STC89C52RC单片机;C51

目录 第1章概述 1.1脉冲宽度调制的理论基础 1.2脉冲宽度调制的应用 第2章总体方案设计 2.1系统设计 2.2 硬件设计及框图 第3章硬件设计 3.1单片机做小系统 3.2串口及电路 3.3AD转换及电路 3.4显示电路 第4章软件设计 4.1开发环境和工具介绍 4.2单片机软件介绍 4.2.1流程设计 第5章总结 参考文献 附录A:***硬件原理图 附录B:***源程序

第一章概述 随着电力电子技术的发展,功率半导体开关器件性能不断提高,已从早期广泛使用的半控型功率半导体开关,发展到如今性能各异且类型诸多的全控型功率开关而20世纪90年代发展起来的智能型功率模块(IPM)则开创了功率半导体开关器件新的发展方向。功率半导体开关器件技术的进步,促进了电力电子变流装置技术的迅速发展,出现了以脉宽调制 (PWM)控制为基础的各类变流装置,如变频器、逆变电源、高频开关电源以及各类特种变流器等,这些变流装置在国民经济各领域中取得了广泛应用。经过几十年的研究与发展PWM变流器技术已日趋成熟,PWM变流器主电路己从早期的半控型器件桥路发展到如今的全控型器件桥路;其拓扑结构己从单相、三相电路发展到多相组合及多电平拓扑电路;PWM开关控制由单纯的硬开关调制发展到软开关调制;功率等级从千瓦级发展到兆瓦级,而在主电路类型上既有电压型变流器(voltageSoureeRectifier-VSR),也有电流源型变流器 (eurrentsoureeRectifier-esR),并且两者在工业上均成功地投入了应用。 PWM(Pulse Width Modulation)即脉冲宽度调制,它通过控制信号去调制方波脉冲的宽度,从而获得控制的实现。产生PWM 信号可以由硬件方法和软件方法实现。传统的硬件模拟方法是把调制信号和载波(一般是三角波)同时接入运算放大器的两个输入端作比较而得到。而软件的实现,特别是基于单片机的软件实现方法,主要是利用其内部提供的定时器,通过改变定时器的定时初值获得不同的脉冲持续时间,如果把系统的控制信号和定时器的定时初值线性对应起来,就可获得控制信号对脉宽调制的PWM信号。所以这样线性的对应过程就成为这个实现过程的关键。控制信号的种类不同,采用不同的计算方法,又可以获得不同的PWM。 1.1脉冲宽度调制的理论基础

ppm、ppb、换算(全)

什么是ppm、ppb、ppt是什么单位? 什么是ppm、ppb、ppt是什么单位? 转fengye.aixiailian的博客 表达溶液浓度时,1ppm即为1ug/mL;表达固体中成分含量时,1ppm即为1ug/g 或1g/t。1ppb为1ppm的千分之一。 ppm part per million 百万分之…… ppb part per billion 10亿分之…… ppt part per trillion 万亿分之…… part per thousand 千分之…… PPm PPb PPt单独拿出来,不能说是单位,就象%一样,不是单位。 使用的时候可以,可以定义为v/v n/n m/m g/l g/m3 等等。 PPm 是10的-6次方 PPb是10的-9次方 PPt是10的-12次方 ppm ——part per million,即百万分之一,是一个无量纲量,如果相知道ppm 是何种含义,还需了解是体积比还是质量比或重量比。1ug/ml 是质量/体积比,如果溶液的密度是1 g/ml,则1ug/ml 相当于1ppm;如果溶液密度不是1 g/ml,则需要进行换算。对于气体而言,会更复杂一些,因为气体混合时,在多数压力温度下,各组份的变化不是理想的。 浓度及浓度单位换算 1ppm=1000ppb 1ppb=1000ppt ppm即:mg/L(毫克/升) ppb即:ug/L(微克/升) ppt即:ng/L(纳克/升)

(一)、溶液的浓度 溶液浓度可分为质量浓度(如质量百分浓度)和体积浓度(如摩尔浓度、当量浓度)和体积浓度三类。 1、质量百分浓度 溶液的浓度用溶质的质量占全部溶液质量的百分率表示的叫质量百分浓度,用符号%表示。例 如,25%的葡萄糖注射液就是指100可注射液中含葡萄糖25克。 质量百分浓度(%)=溶质质量/溶液质量100% 2、体积浓度 (1)、摩尔浓度 溶液的浓度用1升溶液中所含溶质的摩尔数来表示的叫摩尔浓度,用符号mol 表示,例如1升浓硫酸中含18.4 摩尔的硫酸,则浓度为18.4mol。 摩尔浓度(mol)=溶质摩尔数/溶液体积(升) (2)、当量浓度(N) 溶液的浓度用1升溶液中所含溶质的克当量数来表示的叫当量浓度,用符号N 表示。 例如,1升浓盐酸中含12.0克当量的盐酸(HCl),则浓度为12.0N。 当量浓度=溶质的克当量数/溶液体积(升) 3、质量-体积浓度 用单位体积(1立方米或1升)溶液中所含的溶质质量数来表示的浓度叫质量-体积浓度,以符号g/m3或mg/L表示。例如,1升含铬废水中含六价铬质量为2毫克,则六价铬的浓度为2毫克/升(mg/L) 质量-体积浓度=溶质的质量数(克或毫克)/溶液的体积(立方米或升)

脉冲宽度调制(PWM)技术

脉冲宽度调制(PWM)技术 在电力电子变流器控制系统中,对于控制电路的要求往往是除能够控制负载的加电与断电外,还应该能够控制加载到负载上的电压高低及功率大小。在大功率电力电子电路中,控制加载至负载上电压及功率的实用方法就是脉冲宽度调制(pulse width modulation, PWM)。 1. 面积等效原理 在控制理论中,有一个重要的原理,即冲量等效原理:大小、波形不相同的窄脉冲变量(冲量)作用在具有惯性的环节上时,只要这些变量对时间的积分相等,其作用的效果将基本相同。这里所说的效果基本相同是指惯性环节的输出响应波形基本相同。例如,下图1示出的三个窄脉冲电压波形分别为矩形波、三角波和正弦波,但这二个窄脉冲电压对时间的积分相等,或者说它们的面积相等。当这三个窄脉冲分别作用在只有惯性的同一环节上时,其输出响应基本相同。因此,冲量等效原理也可以称为面积等效原理。 从数学角度进行分析,对上图1所示的三个窄脉冲电压波形进行傅里叶变换,则其低频段的特性非常相近,仅在高频段有所不同,而高频段对于具有惯性负载的电路影响非常小。由此进一步证明了面积等效原理的正确性。 2. 脉冲宽度调制技术

依据面积等效原理,在电路中可以利用低端电源开关或高端电源开关,以一定频率的导通和截止连续切换,使电源电压U i以一系列等幅脉冲(或称为矩形波)的形式加载到负载上,加载在负载上的电源电压Uo波形如图2所示。 图2所示的矩形波的电压平均值: 此式表明在一个脉冲周期内,电压的平均值与脉冲的占空比是成正比的,于是,可以通过改变脉冲的占空比来调整加载到负载上的电压大小。当占空比小时,加载到负载上的平均电压就低,即加载到负载上的功率小;而占空比大时,加载到负载上的平均电压就高,加载到负载上的功率大。这种通过等幅脉冲调节负载平均电压及功率的方法称为脉冲宽度调制,也称为斩波控制。 采用脉冲宽度调制方式为负载供电,由于供电电压是脉动的,势必会产生出各种谐波。为了明确脉冲宽度调制技术对负载产生的影响,且考虑此分析结果便于以后章节引用,可将图2所示的等幅脉冲序列描述为 式中,G(t)为开关函数,其波形如图3所示。 在此式中,第一项DUi是等幅脉冲序列的直流成分,也即输出电压的平均值。可见,输出电

脉冲宽度控制

脉冲宽度调制 编辑 脉冲宽度调制(PWM),是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。 目录 1简介 2背景介绍 3基本原理 4谐波频谱 5具体过程 6优点 7控制方法 8应用领域 9具体应用 1 简介 脉冲宽度调制是一种模拟控制方式,其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置,来实现晶体管或MOS管导通时间的改变,从而实现开关稳压

电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。 PWM控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式,也是人们研究的热点。由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限,结合现代控制理论思想或实现无谐振波开关技术将会成为PWM 控制技术发展的主要方向之一。 2背景介绍 随着电子技术的发展,出现了多种PWM技术,其中包括:相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等,而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法,它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形,通过改变脉冲列的周期可以调频,改变脉冲的宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。 模拟信号的值可以连续变化,其时间和幅度的分辨率都没有限制。9V电池就是一种模拟器件,因为它的输出电压并不精确地等于9V,而是随时间发生变化,并可取任何实数值。与此类似,从电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内。模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内,例如在{0V,5V}这一集合中取值。 模拟电压和电流可直接用来进行控制,如对汽车收音机的音量进行控制。在简单的模拟收音机中,音量旋钮被连接到一个可变电阻。拧动旋钮时,电阻值变大或变小;流经这个电阻的电流也随之增加或减少,从而改变了驱动扬声器的电流值,使音量相应变大或变小。与收音机一样,模拟电路的输出与输入成线性比例。尽管模拟控制看起来可能直观而简单,但它并不总是非常经济或可行的。其中一点就是,模拟电路容易随时间漂移,因而难以调节。能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞大、笨重(如老式的家庭立体声设备)和昂贵。模拟电路还有可能严重发热,其功耗相对于工作元件两端电压与电流的乘积成正比。模拟电路还可能对噪声很敏感,任何扰动或噪声都肯定会改变电流值的大小。 通过以数字方式控制模拟电路,可以大幅度降低系统的成本和功耗。此外,许多微控制器和DSP已经在芯片上包含了PWM控制器,这使数字控制的实现变得更加容易了。 3基本原理 脉宽调制(PWM)基本原理:控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲,使各脉冲的等值电压为正弦波形,所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,即可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。 例如,把正弦半波波形分成N等份,就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。这些脉冲宽度相等,都等于∏/n ,但幅值不等,且脉冲顶

谈谈PFM(脉冲频率调制)与PWM(脉冲宽度调制)

谈谈PFM(脉冲频率调制)与PWM(脉冲宽度调制) 谈谈PFM(脉冲频率调制)与PWM(脉冲宽度调制) 做电源设计的应该都知道PWM 和PFM 这两个概念 开关电源的控制技术主要有三种:(1)脉冲宽度调制(PWM);(2)脉冲频率调制(PFM);(3)脉冲宽度频率调制(PWM-PFM).PWM:(pulse width modulation)脉冲宽度调制 脉宽调制PWM是开关型稳压电源中的术语。这是按稳压的控制方式分类的,除了PWM型,还有PFM型和PWM、PFM混合型。脉宽宽度调制式(PWM)开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下,通过电压反馈调整其占空比,从而达到稳定输出电压的目的。 PFM:(Pulse frequency modulation) 脉冲频率调制 一种脉冲调制技术,调制信号的频率随输入信号幅值而变化,其占空比不变。由于调制信号通常为频率变化的方波信号,因此,PFM也叫做方波FM PWM是频率的宽和窄的变化,PFM是频率的有和无的变化, PWM是利用波脉冲宽度控制输出,PFM 是利用脉冲的有无控制输出. 其中PWM是目前应用在开关电源中最为广泛的一种控制方式,它的特点是噪音低、满负载时效率高且能工作在连续导电模式,现在市场上有多款性能好、价格低的PWM集成芯片,如UCl842/2842/3842、TDAl6846、TL494、SGl525/2525/3525等;PFM具有静态功耗小的优点,但它没有限流的功能也不能工作于连续导电方式,具有PFM功能的集成芯片有MAX641、TL497等;PWM-PFM 兼有PWM和PFM的优点。 DC/DC变换器是通过与内部频率同步开关进行升压或降压,通过变化开关次数进行控制,从而得到与设定电压相同的输出电压。PFM控制时,当输出电压达到在设定电压以上时即会停止开关,在下降到设定电压前,DC/DC变换器不会进行任何操作。但如果输出电压下降到设定电压以下,DC/DC变换器会再次开始开关,使输出电压达到设定电压。PWM控制也是与频率同步进行开关,但是它会在达到升压设定值时,尽量减少流入线圈的电流,调整升压使其与设定电压保持一致。与PWM相比,PFM的输出电流小,但是因PFM控制的DC/DC变换器在达到设定电压以上时就会停止动作,所以消耗的电流就会变得很小。因此,消耗电流的减少可改进低负荷时的效率。PWM在低负荷时虽然效率较逊色,但是因其纹波电压小,且开关频率固定,所以噪声滤波器设计比较容易,消除噪声也较简单。 若需同时具备PFM与PWM的优点的话,可选择PWM/PFM切换控制式DC/DC变换器。此功能是在重负荷时由PWM控制,低负荷时自动切换到PFM控制,即在一款产品中同时具备PWM的优点与PFM 的优点。在备有待机模式的系统中,采用PFM/PWM切换控制的产品能得到较高效率。 就DC-DC变换器而言目前业界PFM只有Single Phase,且以Ripple Mode的模式来实现,故需求输出端的Ripple较大。没有负向电感电流,故可提高轻载效率。由于是看输出Ripple,所以Transient很好,在做Dynamic的时候没有under-shoot。PWM有Single Phase & Multi-phase,

ppm单位换算

百万分浓度的换算 PPM的概念、换算 一、即Papers Per Minute 即每分钟打印的页数,这是衡量打印机打印速度的重要参数,是指连续打印时的平均速度。 二、ppm浓度 用溶质质量占全部溶液质量的百万分比来表示的浓度,也称百万分比浓度。ppm 就是百万分率或百万分之几,在农药应用中以往常用于表示喷洒液的浓度,即一百万份喷洒液中含农药有效成分的份数。现根据国际规定百万分率已不再使用ppm来表示,而统一用微克/毫升或毫克/升或克/立方米来 百万分率与百分率之间的换算公式为: 百万分率=百分率X10 000 即百分率乘以10 000就是百万分率,反之,百万分率被10 000除就是百分率。 三、ppm是英文part per million的缩写 此时表示百万分之几,在不同的场合与某些物理量组合,常用于表示器件某个直流参数的精度。下面举例说明。 1.用于描述电压基准(Voltage reference)的温度漂移值大小 在基准电压的数据手册里,我们会找到一个描述基准性能的直流参数,称为温度漂移(也称温度系数)或简称TC(Temperature Coefficient),通常以ppm/℃表示。对于基准电压而言,1ppm/℃表示当环境温度在某个参考点(通常是25℃)每变化1℃,输出电压偏离其标称值的百万分之一。例如,某电压基准标称值为2.5V,TC为±10ppm/℃,那么当环境温度在25℃基础上每变化1℃和10℃时,其输出电压将变为: 2.5V±10ppm/℃X1℃=2.5V±0.000025V 2.5V±10ppm/℃X10℃=2.5V±0.00025V 2. 用于描述晶体的频率特性参数 对于一个实时时钟而言,晶体振荡频率的稳定性好坏直接影响到实时时钟走时的准确性。用于描述一个晶体频率特性的参数主要有频率容限(Frequency Tolerance)、频率温度特性(Frequency Temperature Characteristics)和频率电压特性(Frequency Voltage Characteristics),它们描述晶体振荡频率随外界因素影响而发生的变化,用ppm和ppm/V表示。 假设一个32.768Hz的晶体具有总体5ppm的频率误差,那么它用于一个实时时钟时,每日引起的走时误差为: 5X24X60X60=0.432S 即每日的走时误差不超过0.5s 四、ppm是体积浓度 对环境大气(空气)中污染物浓度的表示方法之一。 体积浓度表示法:一百万体积的空气中所含污染物的体积数,即ppm

脉冲宽度调制(PWM)技术原理

一、PWM技术原理 由于全控型电力半导体器件的出现,不仅使得逆变电路的结构大为简化,而且在控制策略上与晶闸管类的半控型器件相比,也有着根本的不同,由原来的相位控制技术改变为脉冲宽度控制技术,简称PwM技术。PwM技术可以极其有效地进行谐波抑制,在频率、效率各方面有着明显的优点使逆变电路的技术性能与可靠性得到了明显的提高。采用PwM方式构成的逆变器,其输人为固定不变的直流电压,可以通过PwM技术在同一逆变器中既实现调压又实现调频。由于这种逆变器只有一个可控的功率级,简化了主回路和控制回路的结构,因而体积小、质量轻、可靠性高。又因为集凋压、调频于一身,所以调节速度快、系统的动态响应好。此外,采用PwM技术不仅能提供较好的逆变器输出电压和电流波形,而且提高了逆变器对交流电网的功率因数。把每半个周期内,输出电压的波形分割成若干个脉冲,每个脉冲的宽度为每两个脉冲间的间隔宽度为t2,则脉冲的占空比γ为此时,电压的平均值和占空比成正比,所以在调节频率时,不改变直流电压的幅值,而是改变输出电压脉冲的占空比,也同样可以实现变频也变压的效果。 二、正弦波脉宽调制(sPwM) 1.sPwM的概念工程实际中应用最多的是正弦PwM法(简称sPwM),它是在每半个周期内输出若干个宽窄不同的矩形脉冲波,每一矩形波的面积近似对应正弦波各相应每一等份的正弦波形下的面积可用一个与该面积相等的矩形来代替,于是正弦波形所包围的面积可用这N个等幅(Vd)不等宽的矩形脉冲面积之和来等效。各矩形脉冲的宽度自可由理论计算得出,但在实际应用中常由正弦调制波和三角形载波相比较的方式来确定脉宽:因为等腰三角形波的宽度自上向下是线性变化的,所以当它与某一光滑曲线相交时,可得到一组幅值不变而宽。度正比于该曲线函数值的矩形脉冲。若使脉冲宽度与正弦函数值成比例,则也可生成sPwM波形。在工程应用中感兴趣的是基波,假定矩形脉冲的幅值Vd恒定,半周期内的脉冲数N也不变,通过理论分析可知,其基波的幅值V1m脉宽δi有线性关系在进行脉宽调制时,使脉冲系列的占空比按正弦规律来安排。当正弦值为最大值时,脉冲的宽度也最大,而脉冲间的间隔则最小。反之,当正弦值较小时,脉冲的宽度也小,而脉冲间的间隔则较大,如图5 3所示;这样的电压脉冲系列可以使负载电流中的高次谐波成分大为减小,称为正弦波脉宽调制。sPwM方式的控制方法可分为多种。从实现的途径可分为硬件电路与软件编程两种类型;而从工作原理上则可按调制脉冲的极性关系和控制波与载波间的频率关系来分类。按调制脉冲极性关系可分为单极性sPwM和双极性sPwM两种。 3.双极性sPwM法双极性控制则是指在输出波形的半周期内,逆变器同一桥臂中的两只元件均处于开关状态,但它们之间的关系是互补的,即通断状态彼此是相反交替的。这样输出波形在任何半周期内都会出现正、负极性电压交替的情况,故称之为双极性控制。与单极性控制方式相比,载波和控制波都变成了有正、负半周的交流方式,其输出矩形波也是任意半周中均出现正负交替的情况 4.sPwM生成方法正弦脉宽调制波(sPwM)的生成方法可分为硬件电路与软件编程两种方式。按照前面讲述的PWM逆变电路的基本原理和控制方法,可以用模拟电路构成三角波载波和正弦调制波发生电路,用比较器来确定它们的交点,在交点时刻对功率开关器件的通断进行控制,就可以生成SPWM波形。但这种模拟电路结构复杂,难以实现精确的控制。微机控制技术的发展使得用软件生成的SPWM波形变得比较容易,因此,目前SPWM波形的生成和控制多用微机来实现。本节主要介绍用软件生成SPWM波形的几种基本算法。

百分比与PPM浓度单位换算

百分比与PPM浓度单位换算 PPM的概念、换算 一、即Papers Per Minute 即每分钟打印的页数,这是衡量打印机打印速度的重要参数,是指连续打印时的平均速度。 二、ppm浓度 用溶质质量占全部溶液质量的百万分比来表示的浓度,也称百万分比浓度。ppm就是百万分率或百万分之几,在农药应用中以往常用于表示喷洒液的浓度,即一百万份喷洒液中含农药有效成分的份数。现根据国际规定百万分率已不再使用ppm来表示,而统一用微克/毫升或毫克/升或克/立方米来 百万分率与百分率之间的换算公式为: 百万分率=百分率X10 000 即百分率乘以10 000就是百万分率,反之,百万分率被10 000除就是百分率。 三、ppm是英文part per million的缩写 此时表示百万分之几,在不同的场合与某些物理量组合,常用于表示器件某个直流参数的精度。下面举例说明。 1.用于描述电压基准(V oltage reference)的温度漂移值大小 在基准电压的数据手册里,我们会找到一个描述基准性能的直流参数,称为温度漂移(也称温度系数)或简称TC(Temperature Coefficient),通常以ppm/℃表示。对于基准电压而言,1ppm/℃表示当环境温度在某个参考点(通常是25℃)每变化1℃,输出电压偏离其标称值的百万分之一。例如,某电压基准标称值为2.5V,TC为±10ppm/℃,那么当环境温度在25℃基础上每变化1℃和10℃时,其输出电压将变为: 2.5V±10ppm/℃X1℃=2.5V±0.000025V 2.5V±10ppm/℃X10℃=2.5V±0.00025V 2. 用于描述晶体的频率特性参数 对于一个实时时钟而言,晶体振荡频率的稳定性好坏直接影响到实时时钟走时的准确性。用于描述一个晶体频率特性的参数主要有频率容限(Frequency Tolerance)、频率温度特性(Frequency Temperature Characteristics)和频率电压特性(Frequency Voltage Characteristics),它们描述晶体振荡频率随外界因素影响而发生的变化,用ppm和ppm/V表示。 假设一个32.768Hz的晶体具有总体5ppm的频率误差,那么它用于一个实时时钟时,每日引起的走时误差为: 5X24X60X60=0.432S 即每日的走时误差不超过0.5s 四、ppm是体积浓度 对环境大气(空气)中污染物浓度的表示方法之一。 体积浓度表示法:一百万体积的空气中所含污染物的体积数,即ppm 大部分气体检测仪器测得的气体浓度都是体积浓度(ppm)。而按我国规定,特别是环保部门,则要求气体浓度以质量浓度的单位(如:mg/m3)表示,我们国家的标准规范也都是采用质量浓度单位(如:mg/m3)表示。 (ps:m3为立方米) wu\ =pulse position modulation 脉波位置调变 五、微肥和植物激素中的PPM的换算 在农药应用中以往常用于表示喷洒液的浓度,即一百万份喷洒液中含农药有效成分的份数。现根据国际规定百万分率已不再使用ppm来表示,而统一用微克/毫升或毫克/升或克/

PPM换算成质量浓度

PPM换算成质量浓度 例图:大气中SO2的浓度时5ppm,换算成mg/m3是多少? Ppm*分子量/22.4= mg/m3 1)换算方法一:《空气和废气检测分析方法(第四版增补版)》(中国环境科学出版社空气中气体污染物浓度的表示方法) 空气中污染物的浓度十一单位体积内所含污染物的质量来表示,即毫克每立方米mg/m3和微克每立方米ug/m3。在世纪工作中,往往习惯于用体积分数表示气体污染物浓度,即ppm或ppb,(1ppm=1000ppb),它表示百万单位体积空气中所含气体污染物的体积分数。两个单位可以用一下公式相互换算:C=C’*M/22.4 C:以mg/m3表示的气体污染物浓度; C’:以ppm表示的气体污染物浓度; M:污染物的分子量; 22.4:空气在标准状态下的平均摩尔体积(0℃,1个标准大气压即100kpa) 此计算公式适用于空气在标准状态下的计算,存在局限性。 2)换算方法二: 使用质量浓度单位mg/m3作为气体污染物浓度的表示方法,可以方便的计算出污染物的真正量。但质量浓度和检测气体的温度、压力环境条件有关,其数值会随着温度、起亚等环境条件的变化而不同。但实际测量时需要同时测定气体的温度和大气压力。而在用ppm作为描述污染物浓度时,不会出现这个问题。 两个单位的换算:

C=C’*M/22.4*(273+t)*p/101325 T:大气环境温度,单位为℃; P:大气环境压力,单位为pa; 3)案例 《环境空气臭氧的测定紫外光度法》(GB/T15438-1995)7.1节中氧浓度的计算:报告结果时使用mg/m3,仪器参数以ppm计时换算成mg/m3。臭氧的换算:在0℃,101.3kpa条件下:1ppm=2.141 mg/m3 《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003)5.4节气态污染物浓度换算: 1ppm二氧化硫相当于2.86 mg/m3 氮氧化物质量浓度以二氧化氮计1ppm=2.05 mg/m3 即:C=1ppm *46(二氧化氮分子量)/22.4

脉冲宽度调制简介

简介 脉冲宽度调制是一种模拟控制方式,其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置,来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变,这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。PWM控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式,也是人们研究的热点.由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限,结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为PWM控制技术发展的主要方向之一。 编辑本段基本原理 随着电子技术的发展,出现了多种PWM技术,其中包括:相电压控制PWM、脉宽PWM 法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等,而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法,它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形,通过改变脉冲列的周期可以调频,改变脉冲的宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。模拟信号的值可以连续变化,其时间和幅度的分辨率都没有限制。9V电池就是一种模拟器件,因为它的输出电压并不精确地等于9V,而是随时间发生变化,并可取任何实数值。与此类似,从电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内。模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内,例如在{0V, 5V}这一集合中取值。模拟电压和电流可直接用来进行控制,如对汽车收音机的音量进行控制。在简单的模拟收音机中,音量旋钮被连接到一个可变电阻。拧动旋钮时,电阻值变大或变小;流经这个电阻的电流也随之增加或减少,从而改变了驱动扬声器的电流值,使音量相应变大或变小。与收音机一样,模拟电路的输出与输入成线性比例。尽管模拟控制看起来可能直观而简单,但它并不总是非常经济或可行的。其中一点就是,模拟电路容易随时间漂移,因而难以调节。能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞大、笨重(如老式的家庭立体声设备)和昂贵。模拟电路还有可能严重发热,其功耗相对于工作元件两端电压与电流的乘积成正比。模拟电路还可能对噪声很敏感,任何扰动或噪声都肯定会改变电流值的大小。通过以数字方式控制模拟电路,可以大幅度降低系统的成本和功耗。此外,许多微控制器和DSP已经在芯片上包含了PWM控制器,这使数字控制的实现变得更加容易了。 编辑本段具体过程 脉冲宽度调制(PWM)是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM进行编码。多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高于10Hz,通常调制频率为1kHz到200kHz之间。许多微控制器内部都包含有PWM控制器。例如,Microchip公司的PIC16C67内含两个PWM控制器,每一个都可以选择接通时间和周期。占空比是接通时间与周期之比;调制频率为周期的倒数。执行PWM操作之前,这种微处理器要求在软件中完成以下工作:1、设置提供调制方

ppm浓度换算全解

ppm浓度换算全解 ppm是体积浓度. 对环境大气(空气)中污染物浓度的表示方法有两种: QW@ 质量浓度表示法: 每立方米空气中所含污染物的质量数,即mg/m3 体积浓度表示法: 一百万体积的空气中所含污染物的体积数,即ppm 大部分气体检测仪器测得的气体浓度都是体积浓度(ppm)。而按我国规定,特别是环保部门,则要求气体浓度以质量浓度的单位(如: mg/m3)表示,我们国家的标准规范也都是采用质量浓度单位(如: mg/m3)表示 这两种气体浓度单位mg/m3与ppm有何关系呢?其间如何换算 使用质量浓度单位(mg/m3)作为空气污染物浓度的表示方法,可以方便计算出污染物的真正量。但质量浓度与检测气体的温度、压力环境条件有关,其数值会随着温度、气压等环境条件的变化而不同;实际测量时需要同时测定气体的温度和大气压力。而在使用ppm作为描述污染物浓度时,由于采取的是体积比,不会出现这个问题 浓度单位ppm与mg/m3的换算: 按下式计算: 上式中: M----为气体分子量

T----温度VVD mg/m3=M/ 22.4·ppm·[273/(273+T)]*(Ba/101325) MK&Y ppm----测定的体积浓度值 &H Ba----压力 浓度及浓度单位换算 W@ 一)、溶液的浓度 溶液浓度可分为质量浓度(如质量百分浓度)和体积浓度(如摩尔浓度、当量浓度)和 M@GY% 体积浓度三类。 1、质量百分浓度 溶液的浓度用溶质的质量占全部溶液质量的百分率表示的叫质量百分浓度,用符号%表示。例如,25%的葡萄糖注射液就是指100可注射液中含葡萄糖25克。 质量百分浓度(%)=溶质质量/溶液质量100% 2、体积浓度 NDH (1)、摩尔浓度

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