应用领域

什么是PWM

由高功率管、IGBT和其他部件制成的H桥或三相桥通常用于高功率电机、变频器和其他应用。

每个电桥的上半桥和下半桥永远不能同时打开,但当高速PWM驱动信号到达功率元件的控制极时,由于各种原因,它经常会产生延迟效应,导致半桥组件中的一个在应该关闭的时候没有关闭,导致功率组件烧坏。

为了避免烧坏电源部件,死区发生在上半桥关闭一段时间后下半桥打开时,或者上半桥在下半桥关闭后一段时间内打开时。死区是存在延迟的时间。(也就是说,上半桥和下半桥部件关闭。)配备低端单片机的PWM不提供死区控制。

当PWM输出时,会建立一个保护期,以防止H桥或半H桥的上管和下管由于开关速度问题而同时接通。因此,上管和下管此时将没有输出。明显地波形输出将停止,但停滞时间仅占周期的一小部分。

死区会影响输出纹波,但它不应该发挥关键作用,因为PWM波本身有一个很小的占空比,并且空闲部分大于死区。


二DSP中的PWM死区

在整流和逆变过程中,同相的上下桥不能同时接通,否则电源会短路。理论上,DSP的PWM不会在同一时刻接通,但该设备的目的是防止PWM成为即时电平跳变。它总是呈梯形,较高和较低的桥梁可能通过。因此,较高和较高的桥梁在短时间内关闭,然后选择性地打开,以避免上部和下部桥梁的直接连接。死区将导致实时控制中的控制性能发生变化。差别


PWM的上桥臂和下桥臂不能同时打开。如果电源的两端同时接通,就会发生短路。因此,当经过一定时间后,两个触发信号必须断开三极管。“死区”是这个位置的名称。


输出到直流电机的平均电压由PWM的占空比决定;PWM不调节电流。

PWM代表脉宽调制,这是调整方波高电平和低电平之间的时间比的过程。20%占空比波形将具有20%的高电平时间和80%的低电平时间,而20%占空比波形将具有20%高电平时间,80%低电平时间。占空比为60%的波形中有60%的高电平时间和40%的低电平时间。输出脉冲幅度越高,即电压越高,占空比越高,高电平周期越长。


如果占空比为0%,高时间也是0%,并且没有电压输出。

当占空比设置为100%时,输出整个电压。

因此,通过调节占空比,可以达到调节输出电压的目的,并且可以无级地连续调节输出电压。


三PWM相关概念

1.工作循环

它是输出PWM中高电平保持的时间与PWM时钟周期的时间之比。

例如,如果PWM的频率为1000Hz,则其时钟周期为1ms或1000us。如果高电平显示为200us,则低电平必须显示为800us,从而导致200:1000的占空比或1:5的占空比。


2.决议

换句话说,可以达到最小工作循环。例如,8位PWM的理论分辨率为1:255(单斜率),而16位PWM的原理分辨率为1:65535(单斜率(Single Slope))。

这就是它发生的频率。16位PWM的分辨率。例如1:65535。T/C必须从0到65535进行计数才能达到此分辨率。从0到80的计数从0开始……然后它的最小分辨率是1:80,但它也更快,意味着更高的PWM输出频率。


3.双坡/单坡

考虑一个从0到80计数,然后返回到0到80的PWM…这里只有一个斜率。

考虑一个从0到80计数,然后返回到0的PWM…这是一个双重倾斜。

双斜率的计数时间加倍,导致输出PWM频率慢一半,但分辨率为1:(80+80)=1:160,加倍。


假设PWM是单一斜率,将最高计数设置为80,比较值设置为10,然后当T/C从0计数到10时(计数器继续向上计数,直到达到设置值80),微控制器将根据您的设置控制特定IO端口输出1或0,还是反转。这是PWM在这种方式下最基本的原理。

这就是它发生的频率。16位PWM的分辨率。例如1:65535。T/C必须从0到65535进行计数才能达到此分辨率。从0到80的计数从0开始……然后它的最小分辨率是1:80,但它也更快,意味着更高的PWM输出频率。


3.双坡/单坡

考虑一个从0到80计数,然后返回到0到80的PWM…这里只有一个斜率。

考虑一个从0到80计数,然后返回到0的PWM…这是一个双重倾斜。

双斜率的计数时间加倍,导致输出PWM频率慢一半,但分辨率为1:(80+80)=1:160,加倍。

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