PWM功率放大器PPT课件

1、1. 什么是PWM功率放大器？加热器（电烙铁）为什么通常采用PWM放大器作功率放大？ 第1页/共27页什么是PWM功率放大器？ PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。第2页/共27页什么是PWM功率放大器？

2、 图1显示了三种不同的PWM信号。图1a是一个占空比为10%的PWM输出，即在信号周期中，10的时间通，其余90的时间断。图1b和图1c显示的分别是占空比为50%和90%的PWM输出。这三种PWM输出编码的分别是强度为满度值的10%、50%和90%的三种不同模拟信号值。例如，假设供电电源为9V，占空比为10%，则对应的是一个幅度为0.9V的模拟信号。第3页/共27页加热器为什么通常采PWM放大器作功率放大？ 甲类功放（A类）：晶体管在工作过程中处在导通状态。波形无失真，但由于静态工作点较高，效率低。 乙类功放（B类）：晶体管仅在输人信号的半个周期导通，波形失真严重。但由于静态工作点低，功耗最小

3、，效率最高可达75。 D类放大器，其工作原理基于开关晶体管，可在极短的时间内完全导通或完全截止。两只晶体管不会在同一时刻导通，因此产生的热量很少。加热器（电烙铁）为什么通常采用PWM放大器作功率放大原因是： PWM放大器相对电源利用率比较高，发热量小 第4页/共27页2.简述无触点继电器的工作原理。使用无触点继电器应注意哪些问题？ 第5页/共27页简述无触点继电器的工作原理 无触点继电器，即固态继电（Solid State Relay，缩写：SSR）是由半导体控制负载流经固态开关的无接点继电器，输入端系利用发光二极管、光晶体管、功率晶体等半导体电路所组成光耦合器，经内部控制电路触发输出端的硅控

4、整流器（SCR）或双向硅控整流器（TRIAC）进而导通负载电流，因此可以接受低压直流或交流信号输入之后，进而导通高压、高功率之输出电流，具隔离输出入及控制高功率输出电流之效果 第6页/共27页简述无触点继电器的工作原理 与继电器的基本原理相同，具有两个输入端与两个输出端，输入与输出中间为光隔离，输入端加上直流或交流信号达到额定电流值后，输出端就能从断路转变成通路状态， 所以可以让小电流信号通过而激励电磁线圈，控制其接点导通或断开，进而控制大电流负载。 让相隔离之大小不同的电力系统间转换高功率输出及隔离输出入，以自动调节、保护电路安全。第7页/共27页使用无触点继电器应注意哪些问题？ 第8页/共

5、27页使用无触点继电器应注意哪些问题？（1）测试直流SSR接通和关断电压时，输入电压不能长时间处于接通与关断之间，否则输出端功耗急剧上升，容易烧坏输出开关元件。 （2）测试中不要随意加快动作速率（一般输入信号的一个周期长应为接通和关断时间之和的10倍以上）,否则因动态开关损耗大无法工作，甚至烧坏输出开关元件。 （3）在实际使用时，必须使产品的实际使用条件完全符合产品各项参数和特性曲线的要求。 （4）SSR受温度影响较大，使用时要考虑好散热(一般负载电流5A时应装散热片)，当环境温度高时，SSR的负载能力必然相应下降，因此选用SSR时须留有一定的余量。 （5）当继电器处于导通状态时，将承受P=V

6、（管压降）I（负载）的耗散功率。因此必须根据实际工作环境，合理选用散热器的尺寸或降低负载电流使用。第9页/共27页3. 怎样设计PSOC的PWM输出模块？怎样在程序中操作PWM模块的输出？ 第10页/共27页怎样设计PSOC的PWM输出模块？ 第11页/共27页第12页/共27页第13页/共27页第14页/共27页第15页/共27页第16页/共27页第17页/共27页怎样在程序中操作PWM模块的输出？第18页/共27页WriteCompare第19页/共27页4. PWM的占空比与无触点继电器的输出电压，输出功率之间有什么关系？它怎样影响烙铁的温度？ 第20页/共27页PWM的占空比与无触点继

7、电器的输出电压，输出功率之间有什么关系？图1显示了三种不同的PWM信号。图1a是一个占空比为10%的PWM输出，即在信号周期中，10的时间通，其余90的时间断。图1b和图1c显示的分别是占空比为50%和90%的PWM输出。这三种PWM输出编码的分别是强度为满度值的10%、50%和90%的三种不同模拟信号值。例如，假设供电电源为9V，占空比为10%，则对应的是一个幅度为0.9V的模拟信号。图2是一个可以使用PWM进行驱动的简单电路。图中使用9V电池来给一个白炽灯泡供电。如果将连接电池和灯泡的开关闭合50ms，灯泡在这段时间中将得到9V供电。如果在下一个50ms中将开关断开，灯泡得到的供电将为0V。如果在1秒钟内将此过程重复10次，灯泡将会点亮并象连接到了一个4.5V电池(9V的50%)上一样。这种情况下，占空比为50%，调制频率为10Hz。第21页/共27页PWM的占空比与无触点继电器