第五章 PWM整流电路
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pwm整流电路原理
PWM整流电路是一种常见的电子电路,用于将脉宽调制(PWM)信号转换为直流信号。
它可以有效地将高频脉冲信
号转换为平滑的直流电压输出。
整流电路的核心部分是二极管桥。
二极管桥由四个二极管组成,通常是正向导通的。
当PWM输入信号的脉冲高电平时,二极
管桥的两个对角线上的二极管导通,从而将信号的正半周期传导到输出端。
当PWM输入信号的脉冲低电平时,二极管桥的
另外两个对角线上的二极管导通,从而将信号的负半周期传导到输出端。
在整流电路中,输出端通常连接一个滤波电路,以减小输出端的纹波电压。
滤波电路由电容和电感组成,可以将输出端的脉冲信号滤除,从而获得较为平滑的直流电压输出。
整流电路还可以通过PWM信号的调制比例来控制输出端的电
压大小。
调整PWM信号的高电平时间与低电平时间的比例可
以改变整流电路的输出电压。
通过调节PWM信号的占空比,
整流电路可以实现电压的控制功能。
综上所述,PWM整流电路通过二极管桥和滤波电路将脉宽调
制信号转换为直流信号。
它广泛应用于电子设备中,如电源供应器、直流电动机控制等领域。
PWM整流电路的原理及控制
PWM 整流电路是采用PWM 控制方式和全控型器件组成的整流电路,它能在不同程度上解决传统整流电路存在的问题。
把逆变电路中的SPWM 控制技术用于整流电路,就形成了PWM 整流电路。
通过对PWM 整流电路进行控制,使其输入电流非常接近正弦波,且和输入电压同相位,则功率因数近似为1。
因此,PWM 整流电路也称单位功率因数变流器。
1.单相PWM 整流电路
单相桥式PWM 整流电路如单相桥式PWM 整流电路按升压斩波原理工作。
当交流电源电压时,由VT2、VD4、VD1、Ls 和VT3、VD1、VD4、Ls 分别组成两个升压斩波电路。
以VT2、VD4、VD1、Ls 构成的电路为例,当
VT2 导通时,通过VT2、VD4 向Ls 储能;当VT2 关断时,Ls 中的储能通过VD1、VD4 向直流侧电容C 充电,致使直流电压高于的峰值。
当时,则由VT1、VD3、VD2、Ls 和VT4、VD2、VD3、Ls 分别组成两个升压斩波电路,工作原理与时类似。
由于电压型PWM 整流电路是升压型整流电路,其输出直流电压应从交流电压峰值向上调节,向低调节会恶化输入特性,甚至不能工作。
输入电流相对电源电压的相位是通过对整流电路交流输入电压的控制来实现调节。
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2.三相PWM 整流电路
三相桥式PWM 整流电路结构如
PWM 整流电路的控制
为使PWM 整流电路获得输入电流正弦且和输入电压同相位的控制效果,。
PWM整流工作原理1.开关电源:PWM整流电路由一对开关电路组成,通常是MOSFET或IGBT(绝缘栅双极晶体管)。
2.控制信号:通过其中一种控制算法,将输入的直流电源信号转换为控制开关的PWM信号。
控制算法通常基于反馈控制,可以使用PID(比例积分微分)控制器或其他控制算法。
3. PWM信号:PWM信号是脉冲信号,其占空比(Pulse Width)根据控制算法的输出变化。
占空比是指PWM信号高电平持续的时间与一个周期内总时间的比例。
通过调整占空比,可以控制开关电路的导通和断开时间。
4.输出滤波:PWM信号通过一个滤波电路,将其转换为平滑的直流输出。
滤波电路通常是一个电感和电容的组合,用于滤除PWM信号中的高频噪声。
5.输出电压:整流电路将滤波后的PWM信号转换为输出电压。
当PWM信号高电平时,开关电源导通,将直流电源的电能储存在电感中。
当PWM信号低电平时,开关电源断开,电感中储存的能量被转移到输出电容上,供电给负载。
6.负载控制:输出电压经过调整和稳压电路控制,以保持恒定的输出电压。
控制电路根据负载的变化,调整PWM信号的占空比,以保持输出电压的稳定性。
1.高效性:PWM整流技术可以通过准确控制开关的导通和断开时间,最大限度地减少功率损耗,并提高整流电路的效率。
2.精确控制:PWM信号的占空比可以很容易地调整,以实现对输出电压的精确控制。
由于PWM整流技术可提供高频开关特性,因此调整输出电压的响应速度非常快。
3.可靠性:PWM整流电路中的开关元件通常由可靠的MOSFET或IGBT 组成,其寿命较长。
此外,PWM整流技术还具有较少的电磁干扰和噪声。
4.小尺寸:由于高效性和精确控制的特性,PWM整流电路可以使用较小的电感和电容组件,从而减小整流电路的体积。
5.可调度:PWM整流技术可以适应各种负载变化,通过调整占空比,以保持稳定的输出电压和电流。
总之,PWM整流工作原理是基于PWM信号控制开关导通和断开时间,实现高效的切换电流输出。