PWM基本原理介紹

　　PWM(PulseWidthModulation)控制——脈沖寬度調制技術，通過對一系列脈沖的寬度進行調制，來等效地獲得所需要波形(含形狀和幅值)。

　　PWM控制技術在逆變電路中應用最廣，應用的逆變電路絕大部分是PWM型，PWM控制技術正是有賴于在逆變電路中的應用，才確定了它在電力電子技術中的重要地位。

　　1PWM控制的基本原理

　　理論基礎：

　　沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。沖量指窄脈沖的面積。效果基本相同，是指環(huán)節(jié)的輸出響應波形基本相同。低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。

　　圖1形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖

　　面積等效原理：

　　分別將如圖1所示的電壓窄脈沖加在一階慣性環(huán)節(jié)(R-L電路)上，如圖2a所示。其輸出電流i(t)對不同窄脈沖時的響應波形如圖2b所示。從波形可以看出，在i(t)的上升段，i(t)的形狀也略有不同，但其下降段則幾乎完全相同。脈沖越窄，各i(t)響應波形的差異也越小。如果周期性地施加上述脈沖，則響應i(t)也是周期性的。用傅里葉級數分解后將可看出，各i(t)在低頻段的特性將非常接近，僅在高頻段有所不同。

　　圖2沖量相同的各種窄脈沖的響應波形

　　用一系列等幅不等寬的脈沖來代替一個正弦半波，正弦半波N等分，看成N個相連的脈沖序列，寬度相等，但幅值不等;用矩形脈沖代替，等幅，不等寬，中點重合，面積(沖量)相等，寬度按正弦規(guī)律變化。

　　SPWM波形——脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形。

　　圖3用PWM波代替正弦半波

　　要改變等效輸出正弦波幅值，按同一比例改變各脈沖寬度即可。

　　PWM電流波：電流型逆變電路進行PWM控制，得到的就是PWM電流波。

　　PWM波形可等效的各種波形：

　　直流斬波電路：等效直流波形

　　SPWM波：等效正弦波形，還可以等效成其他所需波形，如等效所需非正弦交流波形等，其基本原理和SPWM控制相同，也基于等效面積原理。