电力电子技术课程设计----pwm交流斩控技术的交流稳压电源设计

电力电子技术课程设计----pwm交流斩控技术的交流稳压电源设计内容摘要：

图 23a的正弦半波分成 N等份 ,就 可以把正弦半波看成是由 N 个彼此相连的脉冲序列所组成的波形 .这些脉冲宽度相等 ,都等于  /N,但幅值不等 ,且脉冲顶部不是水平直线 ,而是曲线 ,各脉冲的幅值按正弦规律变化 .如果把上述脉冲序列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替 ,使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合 ,且使矩形脉冲和 图 22 相应的正弦波部分面积 (冲量 )相等 ,就得到图 23b 所示的脉冲序列 .这就是 PWM 波形 .可以看出 ,各脉冲的幅值相等 ,而宽度是按正弦规律变化 的 .根据面积等效原理 ,PWM 波形和正弦半波是等效的 .对于正弦波的负半周 ,也可以用同样的方法得到 PWM 波形 .像这种脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的 PWM 波形 ,也称 SPWM 波形 . PWM 交流斩控技术的交流稳压电源设计 6 图 23 要改变等效输出正弦波的幅值 ,只要按照同一比例系数改变上述各脉冲的宽度即可 . PWM波形可分 为等幅 PWM波和不等幅 PWM波两种 .由直流电源产生的 PWM波通常是等幅PWM波 .如直流斩波电路及 PWM逆变电路 ,其 PWM波都是由直流电源产生 ,由于直流电源电压幅值基本恒定 ,因此 PWM 波是等幅的 .不管是等幅 PWM 波还是不等幅 PWM 波 ,都是基于面积等效原理来进行控制的 ,因此其本质是相同的 . 上面所列举的 PWM 波都是由 PWM 电压波 .除此之外 ,也还有 PWM 电流波 .例如 ,电流逆变电路的直流侧是电流源 ,如对其进行 PWM 控制 ,所得到的 PWM 波就是 PWM 电流波 . 直流斩波电路得到的 PWM波是等效直流波形 ,SPWM波得到的是等效正弦波形 .这些都是应用十分广泛的 PWM波 .PWM 控制技术实际上主要是 SPWM 控制技术 .除此之外 , PWM 波形还可以等效成其他所需要的波形 ,如等效成所需要的非正弦交流波形等 ,其基本原理和 SPWM控制相同 ,也是基于等效面积原理 . 2． 2 PWM 交流斩控调压原理 电力电子技术课程设计 7 图 24 图 24（ a）所示，假定电路中各部分都是理想状态。 开关 S1为斩波开关， S2 为考虑负载电感续流的开关， 二者均为全控开关器件与二极管串联组成的单相开关 [见图 24（ b） ]。 S1 及 S2 不允许同时导通，通常二者在开关时序上互补。 定义输入电源电压 u 的周期 T 与开关周期 Ts 之比为电路工作载波比 Kc，（ Kc=T/Ts）。 图 24（ c）表示主电路在稳态运行时的输出电压波形。 显然输出电压 uo 为： 断开导通， 断开导通， 12 210)( SS SSuutEu o  (1) 式中： E（ t）为开关函数，其波形示于图 24（ c），函数由式（ 2）定义。 断开导通， 断开导通， 12 2101)( SS SStE  (2) 在图 24（ a）电路条件下，则 tUtEu o sin2)(。