pwm开关型功率放大器

电力电子技术课程设计报告题目PWM开关型功率放大器的设计专业电气工程及其自动化班级电气学号学生姓名指导教师2008 年春季学期一、总体设计1．主电路的选型（方案设计）经过对设计任务要求的总体分析，明确应该使用电力电子组合变流中的间接交流变流的思想进行设计，因为任务要求频率是可变的，故选择交直交变频电路（即VVVF电源）。

交直交变频电路有两种电路：电压型和电流型。

在逆变电路中均选用双极性调制方式。

方案一：采用电压型间接交流变流电路。

其中整流部分采用单相桥式全控整流电路，逆变部分采用单相桥式PWM逆变电路，滤波部分为LC滤波，负载为阻感性。

电路原理图如下所示：方案二：采用电压型间接交流变流电路。

其中整流部分采用单相全桥整流电路，逆变部分采用单相桥式PWM逆变电路，滤波部分为LC滤波，负载为阻感性。

电路原理图如下所示：方案三：采用电压型间接交流变流电路。

其中整流部分采用单相桥式PWM 整流电路，逆变部分采用单相桥式PWM逆变电路，滤波部分为LC滤波，负载为阻感性。

电路原理图如下所示：分析：方案一中整流电路与逆变电路都采用全控型可以通过控制a角的大小来控制Ud的大小。

方案二中的整流电路是单相全桥整流电路，属于不可控型。

Ud大小不可变。

方案三采用双PWM电路。

整流电路和逆变电路的构成可以完全相同，交流电源通过交流电抗器和整流电路联接，通过对整流电路进行PWM控制，可以使输入电流为正弦波并且与电源电压同相位，因而输入功率因数为1，并且中间直流电路的电压可以调整。

但由于控制较复杂，成本也较高，实际应用还不多，故此处没有选用。

经过分析我选用了方案一。

其中控制部分采用双极性PWM波控制触发，从而控制负载电流和电压。

由于逆变部分采用电压型逆变电路，所以当选用电阻性负载时其电流大致呈正弦波，电压呈矩形波。

2. 总体实现框架二、主要参数及电路设计1. 主电路参数设计 由已知条件可得负载端的电流A i U P 5100500===, 电阻205100===i U R Ω。

P W M功率放大电路集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#PWM功率放大电路——卢浩天LC梦创电子制作工作室一、PWM功率放大原理PWM功放电路有单极性和双极性之分。

双极性指在一个PWM周期内，电机电枢电压正、负极性改变一次；单极性指PWM功放管工作时，有一个PWM信号端和一个方向控制端，在电机正转或反转时，仅有对应的一对功放管通电，而另一对功放管截止。

因此，电机电枢在正转或反转时，正、负极性是固定的，即是单极性的。

若忽略晶体管的管压降，可以认为PWM功率放大管的输出电平等于电源电压，即|U|=C U。

图1描绘了电枢的电压波形和电流波形。

在图AB中，T为PWM脉冲周期，T为正脉冲宽度，h T为负脉冲宽度。

电枢两端P的电流是一个脉动的连续电流，从图可看出，电枢两端的电流是一个脉动的连续电流，加快PWM的切换频率，电流的脉动就变小，结果近似于直流信号的效果，使电机均匀旋转。

同时，如果改变PWM的脉冲的宽度，电枢中的平均电流也将变化，电机的转速便将随之改变，这就是PWM调速的原理。

在图中，PWM脉冲频率决定了电枢电流的连续性，从而也决定了电机运行的平稳性。

如果脉冲频率切换频率选择不当，电机的低速性能有可能不理想，容易烧坏晶体管，而且由于电流不连续，电机有可能产生剧烈震荡，甚至出现啸叫现象，这些都是不允许的。

因此，在设计PWM功率放大器时，要慎重选择切换频率。

为了克服静摩擦，改善运行特性，切换频率应能使电机轴产生微振，即：式中，T K 为转矩系数，Φ=M T C K （M C 为电机电磁常数、Φ为励磁磁通），C U 为功放电源，A L 为电枢电感，S T 为电机静摩擦力矩。

另外，选择切换频率具体还应考虑以下几个方面：（1）微振的最大角位移应小于允许的位置误差。

在伺服系统中，假设要求位置误差小于δ，则要求切换频率满足下式：式中，J 为电机及负载的转动惯量。

（2）应尽量减小电机内产生的高频功耗。

对于D类功放，大家已经谈了很多，但是目前市场上真正能够商用的电路并不多，虽然理论比较简单，但是要实现确实很难的，首先用于D类功放实现PWM调制信号的三角波的频率是300KHZ-400KHZ左右，后端的LPF就不可避免的存在EMI的问题，另外一个问题就是PWM控制的晶体管的开关特性不可能是理想的开关，所以起效率只有接近100%，一般好的可以达到90%以上。

一般的D类功放都采用PWM反馈信号来达到整个系统的稳定，所以后端滤波器是一个对整体性能起决定作用的部分。

Philips去年推出的TDA8920TH-D类功放放大器就是一个单片的放大器，另外还有由TDA8929T（控制器完成PWM调制）+TDA8926/8927J（放大功能）也能完成同样的功能，典型的供电电压就是+25V/-25V。

当失真不大于10%时的输出功率可以达到2X80W，BTL模式可以达到140W的输出功率，完全可以满足HI-FI的要求，目前广泛应用在汽车电子，DVD/VCD，多功能演播系统中，以及工业通讯中的扬声功能等等D类功放确实存在信号失真较大的问题，但是PHILIPS现在推出的TDA8920TH确实在这个问题上有了很大的改进，在保证大输出功率的情况下（50W），失真THD可以作到小于0.5%,这个我们是实际测试过的。

D类功放中的功率晶体管工作在开关状态，又称作数字功放。

D类功放的效率高达80 %至90 %以上，使用时基本不需要散热器，或者只需要一片很小的散热器，但是它的保真度和A类及AB类功放相比则大为逊色。

理想的功放是保真度高，同时效率也高。

目前多个音响论坛中很难找到数字功放（D类）的标准线路图，关于这类功放的文字介绍也非常少类音频功率放大器的研究摘要：D类音频功率放大器具有高效、节能、数字化、体积小、重量轻的特点，本文通过对D 类音频功率放大器的进一步研究和设计调试结果，表明不久D类音频功率放大器将取代模拟音频放大器的必然趋势。

脉冲宽度调制型功率放大器（PWM Power Amplifier）是一种应用广泛的功率放大器，在许多领域都有着重要的作用。

它通过调节信号的脉冲宽度，来控制输出信号的功率。

在这篇文章中，我们将深入探讨脉冲宽度调制型功率放大器的原理，以及其在各个领域的应用。

1. 脉冲宽度调制型功率放大器的基本原理脉冲宽度调制型功率放大器是一种非线性功率放大器，其基本原理是通过控制输入信号的脉冲宽度，来控制输出信号的功率。

在PWM功率放大器中，输入信号通常是一个脉冲信号，其脉冲宽度的变化会直接影响输出信号的功率。

2. PWM功率放大器的工作过程在PWM功率放大器中，输入信号的脉冲宽度是通过开关管或其他调制器件来控制的。

当输入信号的脉冲宽度增大时，开关管的通态时间增加，输出信号的功率也随之增大。

反之，当输入信号的脉冲宽度减小时，输出信号的功率也减小。

通过控制脉冲宽度，可以灵活地调节输出信号的功率。

3. PWM功率放大器的优点和应用PWM功率放大器具有功率利用率高、输出波形质量好、成本低廉等优点，因此在工业控制、通信系统、音频放大器等领域都有着广泛的应用。

在工业控制中，PWM功率放大器常常用于驱动电机、控制照明等；在通信系统中，PWM功率放大器则常用于调制信号的功率放大；在音频放大器中，PWM功率放大器可以提供高保真度的音频输出。

4. 个人观点和结论在我看来，脉冲宽度调制型功率放大器作为一种非常重要的功率放大器类型，在现代技术应用中具有着不可替代的地位。

它不仅在工业控制、通信系统、音频放大器等领域发挥着重要作用，同时也通过其高功率利用率、优质的输出波形等特点，为现代技术的发展提供了强大的支持。

总结而言，脉冲宽度调制型功率放大器的原理是通过调节输入信号的脉冲宽度来控制输出信号的功率。

它在各个领域都有着广泛的应用，且具有诸多优点。

相信随着技术的不断进步，脉冲宽度调制型功率放大器将会在更多的领域发挥作用，为人类社会的进步做出更多的贡献。

开关电源功放电路原理
开关电源功放电路是一种利用开关管（如MOSFET）进行开关控
制的功率放大器电路。

其原理是通过控制开关管的导通和截止来控
制电源的输出，从而实现对输入信号的放大。

下面我会从几个方面
来详细解释这个原理。

首先，开关电源功放电路的工作原理是利用开关管的开关特性
来控制电源的输出。

当输入信号进入电路时，控制电路会根据输入
信号的变化来控制开关管的导通和截止，使其以一定的频率进行开
关操作。

这样就能够控制电源的输出，实现对输入信号的放大。

其次，开关电源功放电路的工作原理还涉及到脉冲宽度调制（PWM）技术。

通过改变开关管导通的时间比例，即调节脉冲的宽度，可以实现对输出信号的控制。

这种方式可以高效地将电源能量转换
为输出信号，提高功率放大器的效率。

此外，开关电源功放电路还需要配合滤波电路来去除开关操作
产生的高频噪音，以及保护电路来防止过载和短路等情况。

这些辅
助电路的设计也是开关电源功放电路原理的重要组成部分。

总的来说，开关电源功放电路的原理是利用开关管的开关特性和PWM技术来控制电源的输出，实现对输入信号的放大。

配合滤波和保护电路，可以构成一个稳定可靠的功率放大器系统。

希望这些解释能够帮助你理解开关电源功放电路的工作原理。

功率放大器的分类及其参数功率放大器（简称：功放）（Power Amplifier）功率放大器，顾名思义，是将功率放大的放大器。

进入微弱的信号，如话筒、VCD、微波等等送到前置放大电路，放大成足以推动功率放大器信号幅度，最后后级功率放大电路推动喇叭或其它设备，它最大的功用，是当成输出级（Output Stage）使用。

从另一个角度来看，它是在做大信号的电流放大，以达到功率放大的目的。

从广义上来说功率放大器不局限于音频放大，很多场合都会用到它，如射频、微波、激光等等。

功率放大器的分类：1、纯甲类功率放大器纯甲类功率放大器又称为A类功率放大器（Class A），它是一种完全的线性放大形式的放大器。

在纯甲类功率放大器工作时，晶体管的正负通道不论有或没有信号都处于常开状态，这就意味着更多的功率消耗为热量。

纯甲类功率放大器在汽车音响的应用中比较少见，像意大利的Sinfoni高品质系列才有这类功率放大器。

这是因为纯甲类功率放大器的效率非常低，通常只有20-30%，音响发烧友们对它的声音表现津津乐道。

2、乙类功率放大器乙类功率放大器，也称为B类功率放大器（Class B），它也被称为线性放大器，但是它的工作原理与纯甲类功率放大器完全不同。

B类功放在工作时，晶体管的正负通道通常是处于关闭的状态除非有信号输入，也就是说，在正相的信号过来时只有正相通道工作，而负相通道关闭，两个通道绝不会同时工作，因此在没有信号的部分，完全没有功率损失。

但是在正负通道开启关闭的时候，常常会产生跨越失真，特别是在低电平的情况下，所以B 类功率放大器不是真正意义上的高保真功率放大器。

在实际的应用中，其实早期许多的汽车音响功放都是B类功放，因为它的效率比较高。

3、甲乙类功率放大器。

引言D 类放大器是一种具有极高工作效率的开关功率放大器，被放大的信号并非为直接输入信号，而是经采样变换为脉宽变化的开关信号，使功率开关管均处于开关状态。

理想状态下，功率开关管导通没有电压降，关断时没有电流流过，效率可达100%.但实际中，由于受器件限制（如开关速度、漏电流、导通电阻不为零等）和设计上的不完善，其实际效率通常可达到90% 以上，同线性放大器相比，具有较大的优势，目前已经在一些高档产品中得到应用并投放市场。

本文设计的D 类音频功率放大器主要基于以下三个方面考虑：保证高保真度、提高效率和减小体积。

1 D 类音频功放的系统设计本文所设计的D 类音频功率放大器的系统结构如图1 所示。

该放大器结构是基于双边自然采样技术方案实现的，在任一时刻输出所包含的信息量都是单边采样方案的两倍，通过双边自然采样还可以把输出音频信号中大量的失真成分移除到人耳所能感应到的音频带宽范围之外，达到去除D 类音频功率放大器输出端低通滤波器的目的。

图1 D 类音频功率放大器结构系统采用单电源供电，脉冲信号“out1”和“out2”的高低电平分别为VDD 和GND，输入放大级由运算放大器OTA 的闭环结构实现，误差放大器则由运算放大器OTA 与电容Cs 构成。

系统工作时，音频输入信号Vin 首先经过输入放大级后输出两路差分信号，再与反馈信号求和送到误差放大器中产生误差信号VE1、VE2，对三角波载波信号VT 进行调制，输出两路脉冲信号“out1”和“out2”以驱动扬声器发声。

系统包含两个反馈环路，第一个由R1、Rf1 和OTA 组成，用来设置输入放大级和整个D 类音频功率放大器的增益，第二个由R2、Rf2 和后端音频信号处理电路组成，用来减小系统的THD 指数。

在图1 中，对电容Cs 充放电的电流I1、I2 由Vout1、Vout2、Vin、R1、Rf1、R2 和Rf2 共同决定，其中电阻和电容必须具有良好的线性度和匹配性，以获得良好的闭环性能。

l298脉冲宽度调制型功率放大器的原理L298脉冲宽度调制型功率放大器的原理:1. 引言L298脉冲宽度调制型功率放大器是一种常用于驱动直流电机和其他高电流负载的电路。

它能够通过调节输入信号的脉冲宽度来控制输出信号的功率，从而实现对负载的精确控制。

本文将详细介绍L298脉冲宽度调制型功率放大器的工作原理，并逐步解析其中的关键步骤和运行原理。

2. L298芯片与基本结构L298芯片是一种常用的功率放大器芯片，具有高电流和高电压承受能力。

它通常包含多个功率输出通道，用于驱动负载。

L298芯片的基本结构由输入端、比较器、脉冲宽度调制控制逻辑、功率输出级以及稳压电源组成。

其中，输入端接收控制信号，比较器用于检测输出信号和参考信号的差异，脉冲宽度调制控制逻辑用于根据比较器的输出信号调节脉冲宽度，功率输出级负责输出高电压和高电流信号，稳压电源则为芯片提供恒定的工作电压。

3. 工作原理之输入端L298芯片的输入端通常接收来自控制器的信号，这些信号用于控制输出信号的功率。

当控制器向输入端发送一个高电平信号时，芯片的对应输出通道会被打开，输出信号的功率将会达到最大。

反之，当控制器发送一个低电平信号时，输出通道会关闭，输出信号的功率将会降低到最小。

4. 工作原理之比较器比较器是L298芯片的一个关键组成部分，它用于检测输出信号和参考信号的差异。

比较器通常包含一个参考信号输入端和一个输出端。

当输出信号与参考信号相等时，比较器的输出为高电平；当输出信号低于参考信号时，比较器的输出为低电平。

脉冲宽度调制控制逻辑将根据比较器的输出信号来控制脉冲宽度的调节。

5. 工作原理之脉冲宽度调制脉冲宽度调制（PWM）是一种将模拟信号转换为脉冲信号的调制技术。

在L298芯片中，脉冲宽度调制控制逻辑将根据比较器输出的信号，调节输出信号的脉冲宽度。

当比较器输出高电平时，脉冲宽度调制控制逻辑会增加输出信号的脉冲宽度；当比较器输出低电平时，它会减小输出信号的脉冲宽度。

pwm开关型功率放大器的设计matlab一、PWM开关型功率放大器的基本原理PWM开关型功率放大器是一种非线性功率放大器，它通过将输入信号转换为脉冲宽度调制（PWM）信号，然后将其输入到开关管中进行控制，从而实现对输出信号的控制。

这种功率放大器具有高效、高保真度、低失真等优点，因此在音频、电力电子等领域得到广泛应用。

二、PWM开关型功率放大器的设计步骤1. 确定输出功率和负载阻抗：首先需要确定所需的输出功率和负载阻抗，这将决定所选用的开关管和滤波电路。

2. 选择开关管和驱动电路：根据输出功率和负载阻抗确定所需的开关管类型和驱动电路。

常用的开关管有MOSFET、IGBT等，驱动电路可以采用单极性或双极性驱动。

3. 设计PWM控制电路：根据所选用的开关管类型和驱动电路设计PWM控制电路。

常用的PWM控制方案有单极性PWM控制、双极性PWM控制等。

4. 设计滤波电路：根据负载阻抗和所选用的开关管类型设计滤波电路，以去除PWM信号中的高频成分，得到平滑的输出信号。

5. 进行仿真和优化：对设计好的PWM开关型功率放大器进行仿真和优化，以改善其性能指标。

6. PCB设计和制造：根据最终确定的电路图进行PCB设计和制造，完成PWM开关型功率放大器的制作。

三、MATLAB在PWM开关型功率放大器设计中的应用MATLAB是一种功能强大、易于使用的数学软件，它可以用于信号处理、控制系统设计、数字信号处理等领域。

在PWM开关型功率放大器的设计中，MATLAB可以发挥重要作用。

1. 仿真分析：MATLAB可以进行PWM控制电路和滤波电路的仿真分析，并得到相应的性能指标。

通过调整参数，可以优化功率放大器的性能。

2. 控制系统设计：MATLAB提供了丰富的控制系统工具箱，可以用于PWM控制电路和驱动电路等部分的控制系统设计。

这有助于提高功率放大器系统稳定性和响应速度。

3. 优化算法：MATLAB提供了多种优化算法，如遗传算法、粒子群优化等，在PWM开关型功率放大器的设计中可以用于参数优化和性能改进。

《直流电动机脉冲宽度调制型功率放大器工作原理探析》一、前言在现代工业领域中，直流电动机广泛应用于各种生产设备和自动化系统中，其高效、可靠的特性使其成为不可或缺的重要组成部分。

而脉冲宽度调制型功率放大器（PWM）作为直流电动机的调速装置，在其工作中发挥着关键作用。

本文将围绕直流电动机脉冲宽度调制型功率放大器的工作原理展开探讨，以期为读者提供深入的理解和启发。

二、基本原理1. 直流电动机脉冲宽度调制型功率放大器的基本概念直流电动机脉冲宽度调制型功率放大器，简称PWM驱动器，是一种通过调节电压的占空比来控制输出的电压和电流的装置。

其基本原理是通过改变调制信号的占空比，从而改变输出信号的幅值，以实现对电动机的调速控制。

2. PWM驱动器工作原理PWM驱动器的工作原理可以通过以下步骤来理解：首先是输入电压信号被用来产生一个高频的PWM信号，然后PWM信号与调制信号进行比较，最终输出具有不同占空比的PWM信号。

当PWM信号的占空比增大时，输出电压也相应增大，电动机得到的电流也随之增大，从而实现了对电动机的调速控制。

三、深入探讨1. PWM驱动器的优势- 能够实现高效的电能转换，降低能源消耗；- 控制精度高，响应速度快，具有良好的动态特性；- 能够有效抑制电动机输出的谐波和干扰。

2. PWM驱动器的应用领域- 工业生产领域中的各种电动机驱动系统；- 新能源汽车中的电动机控制系统；- 家用电器中的变频调速系统等。

四、总结与展望通过对直流电动机脉冲宽度调制型功率放大器的工作原理进行深度和广度兼具的探讨，我们对其在工业应用中的重要性以及未来的发展方向有了更加清晰的认识。

希望本文能够为读者提供有价值的启发，促进该领域技术的进一步发展和应用。

个人观点：直流电动机脉冲宽度调制型功率放大器作为现代工业中的关键技术，其在节能、环保和智能化方面的优势将在未来得到更广泛的应用。

我相信随着技术的不断进步和创新，PWM驱动器将在更多领域发挥更大的作用，为人类社会的发展做出更积极的贡献。

pwm功率放大器工作原理
PWM（脉宽调制）功率放大器是一种将输入信号转换为输出信号的电子设备。

它通过控制输出信号的脉冲宽度来实现对信号的放大。

其工作原理如下：
1. 输入信号：PWM功率放大器接收来自信号源的输入信号。

这个信号可以是任意形式的模拟或数字信号。

2. 脉宽调制：输入信号通过PWM调制器，将其转换为一系列长度可调的脉冲信号。

脉冲的宽度由控制信号决定，通常是一个以固定频率运行的时钟信号。

3. 比较器：脉冲信号经过比较器，与一个参考信号进行比较。

比较器根据输入信号的幅值和参考信号的幅值之间的差异来确定输出信号的幅值。

4. 输出信号：根据输入信号的幅值和比较器的结果，PWM功率放大器会输出一系列带有不同幅值和宽度的信号脉冲。

这些信号脉冲通常被放大后驱动负载，如音频扬声器或电机。

在PWM功率放大器中，输出信号的幅值和宽度决定了输出功率的大小。

因此，通过调整脉冲的宽度和控制信号的大小，可以实现对输出信号的精确控制和放大。

综上所述，PWM功率放大器通过脉冲宽度调制的方式，将输
入信号转换为输出信号。

通过调整脉冲的宽度和控制信号的大小，可以实现对输出信号的放大和精确控制。

g类功放原理
功放，即功率放大器，是一种将电源信号放大到高功率输出的电子设备。

G类功放，又称开关功放，是一种高效率功放器件，具有优秀的功率放大能力和低能耗特性。

G类功放的原理基于脉冲宽度调制（PWM）技术。

它通过将输入信号进行数字化处理，将其转换为一系列脉冲信号，然后通过开关管驱动电路控制功放器件，在短时间内的“开”和“关”状态间切换，以实现信号的放大。

这种开关式的工作原理使得G类功放在电流和电压几乎没有同时存在的状态下工作，从而大大提高了功放的效率。

相对于传统的AB类功放，G类功放具有以下几个显著的优点。

首先，它的功率效率非常高，可达到90%以上。

这意味着在相同功率输出的情况下，G类功放比AB类功放的能耗更低。

其次，G类功放输出信号的失真较小，频率响应更加平坦。

此外，由于G类功放能够迅速开启和关闭功放器件，它具有较快的响应速度和较小的交叉失真。

然而，G类功放也存在一些缺点。

首先，由于开关式工作原理的不可避免，G 类功放输出信号中会出现高频调制成分，需要通过滤波电路进行处理，以消除这些高频噪声。

其次，在设计和制造过程中，需要精确控制开关时间和脉冲宽度，以避免失真和噪声问题。

综上所述，G类功放作为一种高效率的功放器件，通过脉宽调制实现信号的放大。

它在音频设备、无线通信、电力传输等领域得到了广泛应用。

在不断的技术创新和改进下，G类功放有望进一步提高功率效率和信号质量，满足不同应用场景的需求。

直流电动机脉冲宽度调制型功率放大器工作原理
直流电动机脉冲宽度调制（PWM）型功率放大器是一种常用
于控制直流电动机转速和转矩的电子控制器。

其工作原理如下：
1. 输入信号：控制信号是一个模拟信号，通常是来自于一个闭环反馈系统，根据需要调整电机的转速或转矩。

2. 比较器：输入信号经过一个比较器，与一个高频的三角波进行比较。

3. 调制信号：比较器将输入信号转换为一个二进制的调制信号，该信号的宽度（占空比）与输入信号的幅值成比例。

比如，输入信号越高，调制信号的占空比越大。

4. 滤波：调制信号经过一个低通滤波器，以去除调制信号中的高频成分。

5. 放大器：滤波后的调制信号被放大器放大，放大的倍数取决于放大器的增益。

6. PWM信号：放大后的信号经过一个开关电路，例如MOSFET或IGBT，产生脉冲宽度调制（PWM）信号。

PWM
信号的频率通常在几千赫兹甚至几十千赫兹，高于人耳的听觉范围。

7. 输出功率：PWM信号驱动直流电动机，根据PWM信号的
占空比，控制电机的供电电压和电流，从而调整电动机的转速
和转矩。

总结起来，直流电动机PWM型功率放大器的工作原理就是通过比较器和调制器将输入信号转换为PWM信号，然后通过开关电路驱动电机，从而实现对电机转速和转矩的精确控制。

直流伺服电机晶体管脉宽调制（PWM）调速系统阅读：5731）系统的组成及特①主回路：大功率晶体管开关放大器；功率整流器。

②控制回路：速度调节器；电流调节器；固定频率振荡器及三角波发生器；脉宽调制器和基极驱动电路。

区别：与晶闸管调速系统比较，速度调节器和电流调节器原理一样。

不同的是脉宽调制器和功率放大器。

直流脉宽调制：功率放大器中的大功率晶体管工作在开关状态下，开关频率保持恒定，用调整开关周期内晶体管导通时间（即改变基极调制脉冲宽度）的方法来改变输出。

从而使电机获得脉宽受调制脉冲控制的电压脉冲，由于频率高及电感的作用则为波动很小的直流电压（平均电压）。

脉宽的变化使电机电枢的直流电压随着变化。

直流脉宽调调制的基本原理脉冲宽度正比代表速度F值的直流电压 2）脉宽调制器3）开关功率放大器工作原理：T1 和T4 同时导通和关断，其基极驱动电压Ub1= Ub4。

T2和T3同时导通和关断，基极驱动电压Ub2= Ub3= –Ub1。

以正脉冲较宽为例，负载较重时：①电动状态：当0≤t ≤ t1时，U b1、Ub4为正，T1和T4导通；U b2、U b3为负，T2和T3截止。

电机端电压U AB=U S，电枢电流id= id1，由U S→T1→T4→地。

②续流维持电动状态：在t1≤t ≤ T时，U b1、U b4为负,T1和T4截止；U b2、U b3变正，但T2和T3并不能立即导通，因为在电枢电感储能的作用下，电枢电流id= id2，由D2→D3续流，在D2、D3上的压降使T2、T3的c-e极承受反压不能导通。

U AB=-U S。

接着再变到电动状态、续流维持电动状态反复进行，如上面图示。

负载较轻时：③反接制动状态，电流反向：②状态中，在负载较轻时，则id小，续流电流很快衰减到零，即t =t2时，id=0。

在t2－T 区段，T2、T3在U S和反电动势E的共同作用下导通，电枢电流反向，i d= i d3；由U S→T3→T2→地。

卢浩天LC梦创电子制作工作室一、PWM功率放大原理PWM功放电路有单极性和双极性之分。

双极性指在一个PWM周期内，电机电枢电压正、负极性改变一次；单极性指PWM功放管工作时，有一个PWM信号端和一个方向控制端，在电机正转或反转时，仅有对应的一对功放管通电，而另一对功放管截止。

因此，电机电枢在正转或反转时，正、负极性是固定的，即是单极性的。

若忽略晶体管的管压降，可以认为PWM功率放大管的输出电平等于电源电压,即|U AB|=U C。

图1描绘了电枢的电压波形和电流波形。

在图中, T为PWM脉冲周期，T p为正脉冲宽度，T h为负脉冲宽度。

电枢两端的电流是一个脉动的连续电流,图可看出，电枢两端的电流是一个脉动的连续电流，加快PWM的切换频率,的脉动就变小，结果近似于直流信号的效果，使电机均匀旋转。

同时，如果改变PWM 的脉冲的宽度，电枢中的平均电流也将变化，电机的转速便将随之改变，这就是PWM 调速的原理。

在图中，PWM脉冲频率决定了电枢电流的连续性，从而也决定了电机运行的平稳性。

如果脉冲频率切换频率选择不当，电机的低速性能有可能不理想，容易烧坏晶体管，而且由于电流不连续，电机有可能产生剧烈震荡，甚至出现啸叫现象，这些都是不允许的。

因此，在设计PWM功率放大器时，要慎重选择切换频率。

为了克服静摩擦，改善运行特性，切换频率应能使电机轴产生微振，即:式中，K T为转矩系数, K T C M（C M为电机电磁常数、为励磁磁通），U c为功放电源，L A为电枢电感，T s为电机静摩擦力矩。

另外，选择切换频率具体还应考虑以下几个方面：1）微振的最大角位移应小于允许的位置误差。

在伺服系统中，假设要求位置误差小于，则要求切换频率满足下式：式中，J 为电机及负载的转动惯量。

2）应尽量减小电机内产生的高频功耗。

PWM 脉冲信号的谐波分量将引起电机内部的功耗，降低效率。

为此切换频率应足够高，使电机电枢感抗大大超过电枢内阻，即要求式中，R A 是电机电枢电阻。