pwm是脈寬調變,在電力電子中,最常用的就是整流和逆變。這就需要用到整流橋和逆變橋。對三相電來說,就需要三個橋臂。
以兩電平為例,每個橋臂上有兩個電力電子器件,比如igbt。這兩個igbt不能同時導通,否則就會出現短路的情況。
因此,設計帶死區的pwm波可以防止上下兩個器件同時導通。也就是說,當乙個器件導通後關閉,再經過一段死區,這時才能讓另乙個導通。
通常情況下,大功率電機、變頻器等,末端都是由大功率管、igbt等元件組成的h橋或3相橋。每個橋的上半橋和下半橋是是絕對不能同時導通的,但高速的pwm驅動訊號在達到功率元件的控制極時,往往會由於各種各樣的原因產生延遲的效果,造成某個半橋元件在應該關斷時沒有關斷,造成功率元件燒毀。
死區就是在上半橋關斷後,延遲一段時間再開啟下半橋或在下半橋關斷後,延遲一段時間再開啟上半橋,從而避免功率元件燒毀,這段延遲時間就是死區。(就是上、下半橋的元件都是關斷的)死區時間控制在通常的低端微控制器所配備的pwm中是沒有的。
死區時間是pwm輸出時,為了使h橋或半h橋的上下管不會因為開關速度問題發生同時導通而設定的乙個保護時段,所以在這個時間,上下管都不會有輸出,當然會使波形輸出中斷,死區時間一般只佔百分之幾的週期。但是pwm波本身占空比小時,空出的部分要比死區還大,所以死區會影響輸出的紋波,但應該不是起到決定性作用的。
在整流逆變的過程中,同一相的上下橋不能同時導通,否則電源會短路,理論上dsp產生的pwm是不會同時通,但器件的原因pwm不可能是瞬時電平跳變的,總是梯形下降的,這樣會可能使上下橋直通。為此,設乙個極短的時間,上下橋都關閉,再選擇性開通,避免了上下橋直通,實際控制中死區會導致控制效能變差。
pwm的上下橋臂的三極體是不能同時導通的,如果同時導通就會是電源兩端短路。所以,兩路觸發訊號要在一段時間內都是使三極體斷開的,這個區域就叫做「死區」。
pwm的占空比決定輸出到直流電機的平均電壓,pwm不是調節電流的。pwm的意思是脈寬調節,也就是調節方波高電平和低電平的時間比,乙個20%占空比波形,會有20%的高電平時間和80%的低電平時間;而乙個60%占空比的波形,則具有60%的高電平時間和40%的低電平時間,占空比越大,高電平時間越長,則輸出的脈衝幅度越高,即電壓越高。如果占空比為0%,那麼高電平時間為0,則沒有電壓輸出。如果占空比為100%,那麼輸出全部電壓。
所以,通過調節占空比,可以實現調節輸出電壓的目的,而且輸出電壓可以無級連續調節。
1.占空比
就是輸出的pwm中,高電平保持的時間與該pwm的時鐘週期的時間之比。
比如,乙個pwm的頻率是1000hz,那麼它的時鐘週期就是1ms,就是1000us,如果高電平出現的時間是200us,那麼低電平的時間肯定是800us,那麼占空比就是200:1000,也就是說pwm的占空比就是1:5。
2.解析度
也就是占空比最小能達到多少,如8位的pwm,理論的解析度就是1:255(單斜率),16位的的pwm理論就是1:65535(單斜率)。
頻率就是這樣的,如16位的pwm,它的解析度達到了1:65535,要達到這個解析度,t/c就必須從0計數到65535才能達到,如果計數從0計到80之後又從0開始計到80…那麼,它的解析度最小就是1:80了,但它也快了。也就是說,pwm的輸出頻率高了。
3.雙斜率/單斜率
假設乙個pwm從0計數到80,之後又從0計數到80… 這個就是單斜率
假設乙個pwm從0計數到80,之後是從80計數到0… 這個就是雙斜率
可見,雙斜率的計數時間多了一倍,所以輸出的pwm頻率就慢了一半,但是解析度卻是1:(80+80)=1:160,就是提高了一倍。
假設pwm是單斜率,設定最高計數是80,我們再設定乙個比較值是10,那麼t/c從0計數到10時(這時計數器還是一直往上計數,直到計數到設定值80),微控制器就會根據你的設定,控制某個io口在這個時候是輸出1還是輸出0還是埠取反,這樣,就是pwm的最基本的原理了。
什麼是PWM死區
pwm是脈寬調變,在電力電子中,最常用的就是整流和逆變。這就需要用到整流橋和逆變橋。對三相電來說,就需要三個橋臂。以兩電平為例,每個橋臂上有兩個電力電子器件,比如igbt。這兩個igbt不能同時導通,否則就會出現短路的情況。因此,設計帶死區的pwm波可以防止上下兩個器件同時導通。也就是說,當乙個器件...
啥是PWM死區(硬體每日一題)
上半橋關斷到下班橋開啟的這段時間叫做pwm死區。死區是在上半橋關斷後,延遲一段時間再開啟下半橋。大功率電機 變頻器等,末端都是由大功率管 igbt等元件組成的h橋或3相橋。每個橋的上半橋和下半橋是是絕對不能同時導通的。死區時間是pwm輸出時,為了使h橋或半h橋的上下管不會因為開關速度問題發生同時導通...
什麼叫死區時間 死區時間
死區時間 死區時間是 pwm輸出時,為了使 h橋或半 h橋的上下管不會因為開關速度問題發生同時 導通而設定的乙個保護時段。由於igbt 等功率器件都存在 一定的結電容,所以會造成器件導通關斷的延遲現象。一般在設計電路時已盡量降低該影響,比如盡量提高控制極驅動電壓電流,設定結電容釋放 迴路等。為了使 ...