H橋SPWM波產生電路及死區電路的分析

2021-08-15 03:50:47 字數 2000 閱讀 7837

1、 h橋電路

h橋的工作原理如下,正半波時

q1,q4

導通,q2,q3

截止;負半波時

q2,q3

導通,q1,q4

截止。而且要保證q3和

q4,q1

和q2不能同時導通。即q3與q4,

q1與q2要有死區,所謂死區就是在導通和關斷不是同時進行的,要錯開一段時間。以防止上,下橋臂出現同時導通的現象。後面會講解這個死區是如何用硬體產生的。(當然用軟體也可以做到。)

注:驅動波形只是示意圖形,並不精準。

2、 正弦脈寬調變(spwm)的原理:

正弦脈寬調變(spwm)的產生有的是用硬體做的,有的是用軟體做的,原理如下:

正弦脈寬調變波形圖

3、 正弦脈寬調變(spwm)電路死區的產生電路分析

正弦脈寬調變(spwm)電路

如下,電路各個點的大概波形示意如圖,輸入為一路50hz方波和一路

20khz spwm

波。輸出為四路spwm,正好驅動h橋的

4個橋臂。注意,

ah,al,bh,bl

不能直接驅動

igbt

,需要經過厚膜電路變換後再驅動igbt。後面主要分析死區的產生過程。

r4,c4,d4組成

rc充電延時電路,即充電速度緩慢,放電速度很快。使脈衝的上公升沿變緩,下降沿不變。這就是死區的產生原理,通過調整r,c的值可以修改死區時間。(其它三組原理相同)

四2與非門cd4093真值表

sd(輸入

a)spwm(輸入

b)輸出10

1(與spwm

反相)1

10(與

spwm

反相)0

01  (保持高)0

11  (保持高)

當控制訊號sd = 1時,四2輸入與非門

cd4093

的等效電路:

可以看到

等效為乙個反相器。

輸出與輸入是反相的。

當控制訊號sd = 0時,四2輸入與非門

cd4093

的等效電路:

無論spwm輸入是高還是低,輸出都是高。

即cd4093把

spwm

鎖死不讓其通過輸出端輸出。

當v28上公升到

vh門閥電壓時,

cd4093

的輸出3

腳電平出現翻轉。即

v33輸出由高轉為低。(其它三組原理相同)

v26 -- v29,v31,v33波形如下圖所示:

正弦脈寬調變(spwm)脈衝的前沿延遲控制波形圖

,這只是示意圖,與上面電路的邏輯不符,貼這個圖只是為了形象表明spwm的變化過程,下面波形圖才符合電路的邏輯原理。

正弦脈寬調變(spwm)脈衝的前沿延遲控制波形圖

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