脉宽调PWM技术ppt课件

1、PWM (Pulse Width Modulation)PWM (Pulse Width Modulation)控制就是脉宽调制技术：即通过对一控制就是脉宽调制技术：即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要的波形含形状和幅值系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要的波形含形状和幅值) )如直流斩波电路、斩控式调压电路和矩阵式变频电路已涉及到如直流斩波电路、斩控式调压电路和矩阵式变频电路已涉及到PWMPWM控制。控制。全控型器件的发展使得实现全控型器件的发展使得实现PWMPWM控制变得十分容易。控制变得十分容易。应用十分广泛，在电力电子技术的发展史上占有十分重要的地位。应用十分广泛

2、，在电力电子技术的发展史上占有十分重要的地位。PWMPWM控制技术在逆变电路中得到成功应用，现在使用的各种逆变电路都控制技术在逆变电路中得到成功应用，现在使用的各种逆变电路都采用了采用了PWMPWM技术，本章和第技术，本章和第5 5章逆变电路相结合，才能使我们对逆变章逆变电路相结合，才能使我们对逆变电路有完整地认识。电路有完整地认识。1 1重要理论基础重要理论基础面积等效原理面积等效原理冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同窄脉冲窄脉冲的面积的面积环节的输出响应波形基本相同环节的输出响应波形基本相同形状不

3、同而冲量相同的各种窄脉冲形状不同而冲量相同的各种窄脉冲单位脉冲函数单位脉冲函数f (t)d (t)tO矩形脉冲矩形脉冲三角形脉冲三角形脉冲正弦半波脉冲正弦半波脉冲tOf (t)tOf (t)tOf (t)实例说明实例说明响应波形响应波形如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波 OutOu t面积等效原理面积等效原理OuttSPWM波Out若要改变正弦波幅值若要改变正弦波幅值按同一比例改变各脉冲宽度即可按同一比例改变各脉冲宽度即可宽度按正弦规律变化宽度按正弦规律变化冲量相等，中点重合冲量相等，中点重合OwtUd-Ud 对于正弦波的负半周，采取同

4、样的方法，得到对于正弦波的负半周，采取同样的方法，得到PWMPWM波形波形OwtUd-Ud 正弦波还可等效为下图中的正弦波还可等效为下图中的PWMPWM波，在实际应用中更为广泛。波，在实际应用中更为广泛。Uot等幅等幅PWMPWM波波不等幅不等幅PWMPWM波波目前中小功率的逆变电路几乎都采用目前中小功率的逆变电路几乎都采用PWMPWM技术。技术。逆变电路是逆变电路是PWMPWM控制技术最为重要的应用场合。控制技术最为重要的应用场合。本节内容构成了本章的主体。本节内容构成了本章的主体。PWMPWM逆变电路也可分为电压型和电流型两种，目前实用的逆变电路也可分为电压型和电流型两种，目前实用的PWM

5、PWM逆变电路逆变电路几乎都是电压型电路。几乎都是电压型电路。1 1计算法计算法据正弦波频率、幅值和半周期脉冲数，准确计算据正弦波频率、幅值和半周期脉冲数，准确计算PWMPWM波各脉冲宽度波各脉冲宽度和间隔，据此控制逆变电路开关器件的通断，就可得到和间隔，据此控制逆变电路开关器件的通断，就可得到PWMPWM波形波形较繁琐，当正弦波的频率、幅值或相位变化时，结果都要变化较繁琐，当正弦波的频率、幅值或相位变化时，结果都要变化V4V4关时关时,V1,VD3 ,V1,VD3 或或V3 VD1V3 VD1续流，续流，uo=0uo=0V1V1通，通，V2V2断，断， V3,4V3,4交替通交替通断断UoU

6、o正正周周半半v V1,4V1,4导通时，导通时，uo=Ud uo=Ud V2V2通，通，V1V1断。断。 V3,4V3,4交替通交替通断断V3V3关时关时,V2 VD4 ,V2 VD4 或或V4 VD2V4 VD2续续流流,uo=0,uo=0v V2,3V2,3导通时，导通时，uo=-Ud uo=-Ud 2单极型调制法单极型调制法以单相桥式电压型逆变电路为例以单相桥式电压型逆变电路为例单相桥式单相桥式PWMPWM逆变电路逆变电路 V1,2 V1,2通断互补，通断互补，V3,4V3,4通断也互通断也互补补单极性单极性PWMPWM控制方式波形控制方式波形urucuOwtOwtuouoUd-Ud在

7、在urur和和ucuc的交点时刻控制的交点时刻控制IGBTIGBT的通断的通断UoUo负负周周半半uurur正半周，正半周，V1V1保持通，保持通，V2V2保持断。保持断。u当当urucuruc时使时使V4V4通，通，V3V3断，断，uo=Ud uo=Ud 。u当当urucurucur uc时，令时，令V1,4V1,4导通，令导通，令V23V23关断关断如如io0io0，V1,4V1,4通；如通；如io0io0，VD14VD14通通,uo=Ud ,uo=Ud urucuruc时，令时，令V2,3V2,3通，令通，令V1,4V1,4关断。关断。如如io0io0io0，VD2,3VD2,3通，通，

8、uo=-Ud uo=-Ud 。双极性双极性PWMPWM控制方式波形控制方式波形urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud在在urur和和ucuc的交点时刻控制的交点时刻控制IGBTIGBT的通断。的通断。ucurUuuUNuVNuWNttttuUVUd- Udt三相桥式三相桥式PWMPWM型逆变电路型逆变电路 以以U U相为例分析控制规律：相为例分析控制规律：urUucurUuc时时, ,通通V1,V1,关关V4,uUN=Ud/2V4,uUN=Ud/2urUucurUuc时时, ,通通V4,V4,关关V1,uUN=-V1,uUN=-Ud/2Ud/2当当V14V14加通信号时加通信号时, ,

9、可能可能V14V14通，通，也可能也可能VD14VD14通通Uc-Uc-三相的三相的PWMPWM控制公用三角波载波控制公用三角波载波urUurU、urVurV、urW-urW-三相的调制信号三相的调制信号4 4双极性双极性PWMPWM控制方式三相桥逆变）控制方式三相桥逆变） 负载相电压有负载相电压有( (2/3)Ud2/3)Ud、 ( (1/3)Ud1/3)Ud和和0 0共共5 5种电平种电平2UdurVurWuUNt32Ud3UduUNuUN、uVNuVN和和uWN uWN 仅仅Ud/2Ud/2两种电平两种电平uUVuUV波形可由波形可由uUN-uVNuUN-uVN得出，得出，有有UdUd和

10、和0 0三种电平。三种电平。在输出电压半周期内，器件通、断各在输出电压半周期内，器件通、断各k k次，有次，有k k个个开关时刻可控，可消去开关时刻可控，可消去k k1 1个频率的特定谐波。个频率的特定谐波。k k的取值越大，开关时刻的计算越复杂。的取值越大，开关时刻的计算越复杂。双极性双极性PWMPWM控制方式波形控制方式波形urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud单极性单极性PWMPWM控制方式波形控制方式波形urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud双极性双极性PWMPWM控制方式波形控制方式波形单极性单极性PWMPWM控制方式波形控制方式波形urucuOwtOwtuouofu

11、oUd-Uduwtwtu000PWMPWM调制方式分为异步调制和同步调制调制方式分为异步调制和同步调制 通常保持通常保持fcfc固定不变，当固定不变，当frfr变化时，载波比变化时，载波比N N是变化的是变化的 在信号波的半周期内，在信号波的半周期内，PWMPWM波的脉冲个数不固定，相位也不固定，波的脉冲个数不固定，相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后1/41/4周期的脉冲也不对称周期的脉冲也不对称 frfr较低时较低时,N,N较大，一较大，一T T内脉冲数较多，脉冲不对称产生影响较小内脉冲数较多，脉冲不对称产生影响较小 frfr增高时增高时,

12、N,N减小减小, ,一一T T内的脉冲数减少，内的脉冲数减少，PWMPWM脉冲不对称的影响变大脉冲不对称的影响变大载波比载波比N= fc / frN= fc / fr1 1异步调制异步调制载波信号和调制信号不同步的调制方式载波信号和调制信号不同步的调制方式urucuOwtuOwt频率增加频率增加uOwt频率减小频率减小低频性能好低频性能好2 2同步调制同步调制uc uc 与与urur保持同步的调制方式，变频时保持同步的调制方式，变频时N= fc / frN= fc / fr等于常数等于常数ucurUurVurWuuUNuVNOttttOOOuWN2Ud-2Ud同步调制三相同步调制三相PWMPW

13、M波形波形frfr变化时变化时N N不变，信号波一周期内输不变，信号波一周期内输出脉冲数固定。出脉冲数固定。三相电路中公用一个三角载波，取三相电路中公用一个三角载波，取N N为为3 3的整数倍，使三相输出对称的整数倍，使三相输出对称为使为使PWMPWM波正负半周镜对称波正负半周镜对称,N,N取奇数取奇数frfr很低时，很低时，fcfc也很低，由调制带来的也很低，由调制带来的谐波不易滤除。谐波不易滤除。frfr很高时，很高时，fcfc会过高，使开关器件难会过高，使开关器件难以承受。以承受。uOwt3 3分段同步调制分段同步调制异步调制和同步调制的综合应用异步调制和同步调制的综合应用把整个把整个f

14、rfr范围划分成若干个频段，每个频段内保持范围划分成若干个频段，每个频段内保持N N恒定，恒定，不同频段的不同频段的N N不同。不同。在在frfr高的频段采用较低的高的频段采用较低的N N，使载波频率不致过高；在，使载波频率不致过高；在frfr低低的频段采用较高的的频段采用较高的N N，使载波频率不致过低。，使载波频率不致过低。为防止为防止fcfc在切换点附近来回跳动，采用滞后切换的方法。在切换点附近来回跳动，采用滞后切换的方法。同步调制比异步调制复杂，但用微机控制时容易实现。同步调制比异步调制复杂，但用微机控制时容易实现。可在低频输出时采用异步调制方式，高频输出时切换到同步可在低频输出时采用

15、异步调制方式，高频输出时切换到同步调制方式，这样把两者的优点结合起来，和分段同步方式效调制方式，这样把两者的优点结合起来，和分段同步方式效果接近。果接近。1 1自然采样法：自然采样法：按照按照SPWMSPWM控制的基本原理产生的控制的基本原理产生的PWMPWM波的方法，其求解复杂，难以在实波的方法，其求解复杂，难以在实时控制中在线计算，工程应用不多时控制中在线计算，工程应用不多ucuOturTcADBOtuotAtDtBdd d 2d2d 规则采样法规则采样法 2 2规则采样法工程实用方法，效果接规则采样法工程实用方法，效果接近自然采样法，计算量小得多近自然采样法，计算量小得多三角波两个正峰值

16、间为一个采样周期三角波两个正峰值间为一个采样周期Tc Tc 脉冲中点和三角波脉冲中点和三角波( (负峰点负峰点) )重合重合, ,使计算大为使计算大为减化减化确定确定A A、B B点，在点，在tA tBtA tB时刻控制器件的通断。时刻控制器件的通断。脉冲宽度脉冲宽度d d和用自然采样法得到的非常接近。和用自然采样法得到的非常接近。l规则采样法计算公式推导规则采样法计算公式推导正弦调制信号波正弦调制信号波taursinrw脉冲两边间隙宽度脉冲两边间隙宽度)sin1 (421DrcctaTTwdd-由图得由图得2/22/sin1cDrTtadw)sin1 (2DrctaTwd调制度调制度,0a1

17、信号波角频率信号波角频率3三相桥逆变电路的情况三角波载波公用，三相正弦调制波相位依次差三角波载波公用，三相正弦调制波相位依次差120120同一三角波周期内三相的脉宽分别为同一三角波周期内三相的脉宽分别为dUdU、dVdV和和dWdW，脉冲，脉冲两边的间隙宽度分别为两边的间隙宽度分别为d d U U、d d V V和和d d W W，同一时刻三相，同一时刻三相调制波电压之和为零，由式调制波电压之和为零，由式(6-6)(6-6)得得 由式由式(6-7)(6-7)得得23cWVUTddd43c W V UTddd利用以上两式可简化三相利用以上两式可简化三相SPWMSPWM波的计算波的计算(6-8)(

18、6-9)使用载波对正弦信号波调制，会产生和载波有关的谐波分使用载波对正弦信号波调制，会产生和载波有关的谐波分量。量。谐波频率和幅值是衡量谐波频率和幅值是衡量PWMPWM逆变电路性能的重要指标之一。逆变电路性能的重要指标之一。分析以双极性分析以双极性SPWMSPWM波形为准。波形为准。同步调制可看成异步调制的特殊情况，只分析异步调制方同步调制可看成异步调制的特殊情况，只分析异步调制方式。式。分析方法分析方法以载波周期为基础，再利用贝塞尔函数推导出以载波周期为基础，再利用贝塞尔函数推导出PWMPWM波的傅波的傅里叶级数表达式。里叶级数表达式。尽管分析过程复杂，但结论简单而直观。尽管分析过程复杂，但

19、结论简单而直观。谐波分析小结谐波分析小结三相和单相比较，共同点是都不含低次谐波，一个较显著三相和单相比较，共同点是都不含低次谐波，一个较显著的区别是载波角频率的区别是载波角频率wcwc整数倍的谐波没有了，谐波中幅值较整数倍的谐波没有了，谐波中幅值较高的是高的是wcwc2wr2wr和和2wc2wcwrwr。SPWMSPWM波中谐波主要是角频率为波中谐波主要是角频率为wcwc、2wc2wc及其附近的谐波，及其附近的谐波，很容易滤除。很容易滤除。当调制信号波不是正弦波时，谐波由两部分组成：一部分当调制信号波不是正弦波时，谐波由两部分组成：一部分是对信号波本身进行谐波分析所得的结果，另一部分是由于是对

20、信号波本身进行谐波分析所得的结果，另一部分是由于信号波对载波的调制而产生的谐波。后者的谐波分布情况和信号波对载波的调制而产生的谐波。后者的谐波分布情况和SPWMSPWM波的谐波分析一致。波的谐波分析一致。dU) 2/ 3(直流电压利用率直流电压利用率逆变电路输出交流电压基波最大幅值逆变电路输出交流电压基波最大幅值U1mU1m和直流电压和直流电压UdUd之比。之比。提高直流电压利用率可提高逆变器的输出能力。提高直流电压利用率可提高逆变器的输出能力。减少器件的开关次数可以降低开关损耗。减少器件的开关次数可以降低开关损耗。正弦波调制的三相正弦波调制的三相PWMPWM逆变电路，调制度逆变电路，调制度a

21、 a为为1 1时，输出线电压时，输出线电压的基波幅值为的基波幅值为 ，直流电压利用率为，直流电压利用率为0.8660.866，实际还更低。，实际还更低。梯形波调制方法的思路梯形波调制方法的思路采用梯形波作为调制信号，可有效提高直流电压利用率。采用梯形波作为调制信号，可有效提高直流电压利用率。当梯形波幅值和三角波幅值相等时，梯形波所含的基波分量幅当梯形波幅值和三角波幅值相等时，梯形波所含的基波分量幅值更大。值更大。ucurUurVurWuuUNOwtOwtOwtOwtuVNuUV图6-15 梯形波为调制信号的PWM控制 1 1梯形波调制方法的原理及波形梯形波调制方法的原理及波形梯形波的形状用三角

22、化率 s =Ut/Uto描述，Ut为以横轴为底时梯形波的高，Uto为以横轴为底边把梯形两腰延长后相交所形成的三角形的高。s =0时梯形波变为矩形波，s =1时梯形波变为三角波。梯形波含低次谐波，PWM波含同样的低次谐波。低次谐波不包括由载波引起的谐波产生的波形畸变率为d 。不论不论urU1urU1、urV1urV1和和urW1urW1幅值的大小，幅值的大小，urUurU、urVurV、urWurW总有总有1/31/3周期的值和三角波负峰值相等。在这周期的值和三角波负峰值相等。在这1/31/3周期中，不对周期中，不对调制信号值为调制信号值为-1-1的相进行控制，只对其他两相进行控制，的相进行控制

23、，只对其他两相进行控制，这种控制方式称为两相控制方式这种控制方式称为两相控制方式 。 优点优点 （1 1在在1/31/3周期内器件不动作，开关损耗减少周期内器件不动作，开关损耗减少1/31/3。 （2 2最大输出线电压基波幅值为最大输出线电压基波幅值为UdUd，直流电压利用，直流电压利用率率 提高。提高。 （3 3输出线电压不含低次谐波，优于梯形波调制方输出线电压不含低次谐波，优于梯形波调制方式。式。l PWMPWM多重化逆变电路，一般目的：提高等效开关频率、减少开关损耗、多重化逆变电路，一般目的：提高等效开关频率、减少开关损耗、减少和载波有关的谐波分量减少和载波有关的谐波分量l PWMPWM

24、逆变电路多重化联结方式有变压器方式和电抗器方式逆变电路多重化联结方式有变压器方式和电抗器方式利用电抗器联接的二重利用电抗器联接的二重PWMPWM逆变电路图逆变电路图6-206-20，图，图 6-21)6-21)图图6-20 6-20 二重二重PWMPWM型逆变电路型逆变电路 两个单元逆变电路的载波信号两个单元逆变电路的载波信号相互错开相互错开180180输出端相对于直流电源中点N的电压uUN=(uU1N+uU2N)/2,已变为单极性PWM波图6-21Ud-UdOurUurVuc2uc1wtuUVuOwtOwtOwtOwtOwtuU1NuU2NuUNuVN2Ud-2Ud图6-21 二重PWM型逆

25、变电路输出波形 输出线电压共有输出线电压共有0 0、( (1/2)Ud1/2)Ud、UdUd五个电平，比非多重化时谐波五个电平，比非多重化时谐波有所减少。有所减少。电抗器上所加电压频率为载波频电抗器上所加电压频率为载波频率，比输出频率高得多，只要很小率，比输出频率高得多，只要很小的电抗器就可以了。的电抗器就可以了。输出电压所含谐波角频率仍可表输出电压所含谐波角频率仍可表示为示为nwc+kwrnwc+kwr，但其中，但其中n n为奇数时的为奇数时的谐波已全被除去，谐波最低频率在谐波已全被除去，谐波最低频率在2wc2wc附近，相当于电路的等效载波频附近，相当于电路的等效载波频率提高一倍。率提高一倍

26、。 PWMPWM波形生成的第三种方法波形生成的第三种方法跟踪控制方法。跟踪控制方法。 把希望输出的波形作为指令信号，把实际波形作为把希望输出的波形作为指令信号，把实际波形作为 反馈信号，通过两者的瞬时值比较来决定逆变电路反馈信号，通过两者的瞬时值比较来决定逆变电路 各开关器件的通断，使实际的输出跟踪指令信号变化。各开关器件的通断，使实际的输出跟踪指令信号变化。 常用的有滞环比较方式和三角波比较方式。常用的有滞环比较方式和三角波比较方式。 1) 1) 跟踪型跟踪型PWMPWM变流电路中，电流跟踪控制应用最多。变流电路中，电流跟踪控制应用最多。tOiii*+D Ii*-D Ii*图图6-23 6-

27、23 滞环比较方式的指滞环比较方式的指令电流和输出电流令电流和输出电流图图6-22 6-22 滞环比较方式电流跟踪控制举滞环比较方式电流跟踪控制举例例基本原理基本原理把指令电流把指令电流i i* *和实际输出电流和实际输出电流i i的偏的偏差差i i* *-i-i作为滞环比较器的输入。作为滞环比较器的输入。V1V1或或VD1VD1通时，通时，i i增大增大V2V2或或VD2VD2通时，通时，i i减小减小通过环宽为通过环宽为2DI2DI的滞环比较器的控制，的滞环比较器的控制，i i就在就在i i* *+DI+DI和和i i* *-DI-DI的范围内，呈的范围内，呈锯齿状地跟踪指令电流锯齿状地跟

28、踪指令电流i i* *。参数的影响参数的影响环宽过宽时，开关频率低，跟踪误环宽过宽时，开关频率低，跟踪误差大；环宽过窄时，跟踪误差小，差大；环宽过窄时，跟踪误差小，但开关频率过高，开关损耗增大。但开关频率过高，开关损耗增大。L L大时，大时，i i的变化率小，跟踪慢；的变化率小，跟踪慢；L L小时，小时，i i的变化率大，开关频率过的变化率大，开关频率过高。高。滞环滞环环宽环宽电抗器L的作用2) 2) 三相的情况三相的情况图图6-25 6-25 三相电流跟踪型三相电流跟踪型PWMPWM逆变电路输出波形逆变电路输出波形图图6-24 6-24 三相电流跟踪三相电流跟踪型型PWMPWM逆变电路逆变电

29、路3)3)采用滞环比较方式的电流跟踪型采用滞环比较方式的电流跟踪型PWMPWM变流电路有如下特点。变流电路有如下特点。 （1 1硬件电路简单。硬件电路简单。 （2 2实时控制，电流响应快。实时控制，电流响应快。 （3 3不用载波，输出电压波形中不含特定频率的谐波。不用载波，输出电压波形中不含特定频率的谐波。 （4 4和计算法及调制法相比，相同开关频率时输出电流中高次谐波含量多和计算法及调制法相比，相同开关频率时输出电流中高次谐波含量多 （5 5闭环控制，是各种跟踪型闭环控制，是各种跟踪型PWMPWM变流电路的共同特点。变流电路的共同特点。图图6-26 6-26 电压跟踪控制电路举例电压跟踪控制

30、电路举例4) 采用滞环比较方式实现电压跟踪控制把指令电压u*和输出电压u进行比较，滤除偏差信号中的谐波，滤波器的输出送入滞环比较器，由比较器输出控制开关器件的通断，从而实现电压跟踪控制。 和电流跟踪控制电路相比，只是把指令和反馈信号从和电流跟踪控制电路相比，只是把指令和反馈信号从电流变为电压。电流变为电压。 输出电压输出电压PWMPWM波形中含大量高次谐波，必须用适当的滤波形中含大量高次谐波，必须用适当的滤波器滤除。波器滤除。 u u* *=0=0时，输出电压时，输出电压u u为频率较高的矩形波，相当于一个为频率较高的矩形波，相当于一个自励振荡电路。自励振荡电路。 u u* *为直流信号时，为

31、直流信号时，u u产生直流偏移，变为正负脉冲宽度产生直流偏移，变为正负脉冲宽度不等，正宽负窄或正窄负宽的矩形波。不等，正宽负窄或正窄负宽的矩形波。 u u* *为交流信号时，只要其频率远低于上述自励振荡频为交流信号时，只要其频率远低于上述自励振荡频率，从率，从u u中滤除由器件通断产生的高次谐波后，所得的中滤除由器件通断产生的高次谐波后，所得的波形就几乎和波形就几乎和u u* * 一样，从而实现电压跟踪控制。一样，从而实现电压跟踪控制。负载+-iUi*U+-iVi*V+-iWi*WUdC+-C+-C+-三相三角波三相三角波发生电路发生电路AAA(1)(1)基本原理基本原理不是把指令信号和三角波

32、直接进不是把指令信号和三角波直接进行比较，而是通过闭环来进行控行比较，而是通过闭环来进行控制。制。把指令电流把指令电流i i* *U U、i i* *V V和和i i* *W W和实际和实际输出电流输出电流iUiU、iViV、iWiW进行比较，进行比较，求出偏差，通过放大器求出偏差，通过放大器A A放大后，放大后，再去和三角波进行比较，产生再去和三角波进行比较，产生PWMPWM波形。波形。放大器放大器A A通常具有通常具有PIPI特性或特性或P P特性，特性，其系数直接影响电流跟踪特性。其系数直接影响电流跟踪特性。(2)(2)特点特点开关频率固定，等于载波频率，高频滤波器设计方便。开关频率固定

33、，等于载波频率，高频滤波器设计方便。为改善输出电压波形，三角波载波常用三相三角波载波。为改善输出电压波形，三角波载波常用三相三角波载波。和滞环比较控制方式相比，这种控制方式输出电流所含的谐和滞环比较控制方式相比，这种控制方式输出电流所含的谐波少。波少。三角波比较方式电流跟踪型逆变电路三角波比较方式电流跟踪型逆变电路(3)(3)除上述两种比较方式外，还有定时比较方式。除上述两种比较方式外，还有定时比较方式。不用滞环比较器，而是设置一个固定的时钟。不用滞环比较器，而是设置一个固定的时钟。以固定采样周期对指令信号和被控制变量进行采样，根据偏差的以固定采样周期对指令信号和被控制变量进行采样，根据偏差的

34、极性来控制开关器件通断。极性来控制开关器件通断。在时钟信号到来的时刻，在时钟信号到来的时刻，如如i ii ii i* *，V1V1断，断，V2V2通，使通，使I I 减小。减小。每个采样时刻的控制作用都使实际电流与指令电流的误差减小。每个采样时刻的控制作用都使实际电流与指令电流的误差减小。采用定时比较方式时，器件的最高开关频率为时钟频率的采用定时比较方式时，器件的最高开关频率为时钟频率的1/21/2。和滞环比较方式相比，电流控制误差没有一定的环宽，控制的精和滞环比较方式相比，电流控制误差没有一定的环宽，控制的精度低一些。度低一些。 实用的整流电路几乎都是晶闸管整流或二极管整流。实用的整流电路几

35、乎都是晶闸管整流或二极管整流。 晶闸管相控整流电路：输入电流滞后于电压，且其中谐波分量大，晶闸管相控整流电路：输入电流滞后于电压，且其中谐波分量大，因此功率因数很低。因此功率因数很低。 二极管整流电路：虽位移因数接近二极管整流电路：虽位移因数接近1 1，但输入电流中谐波分量很大，但输入电流中谐波分量很大，所以功率因数也很低。所以功率因数也很低。 把逆变电路中把逆变电路中SPWMSPWM控制技术用于整流电路，就形成了控制技术用于整流电路，就形成了PWMPWM整流电路。整流电路。 控制控制PWMPWM整流电路，使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同整流电路，使其输入电流非常接近正弦波，且和输入

36、电压同相位，功率因数近似为相位，功率因数近似为1 1，也称单位功率因数变流器，或高功率因数，也称单位功率因数变流器，或高功率因数整流器。整流器。vPWMPWM控制技术的地位控制技术的地位v在本领域有着广泛的应用，并对电力电子技术产生了十分深远的影响在本领域有着广泛的应用，并对电力电子技术产生了十分深远的影响v器件与器件与PWMPWM技术的关系技术的关系vIGBTIGBT、电力、电力MOSFETMOSFET等器件的不断完善为其提供了强大的物质基础。等器件的不断完善为其提供了强大的物质基础。vPWMPWM控制技术用于直流斩波电路控制技术用于直流斩波电路v直流斩波实际上就是直流直流斩波实际上就是直流PWMPWM电路，是电路，是PWMPWM应用较早也成熟较早的一类电应用较早也成熟较早的一类电路，应用于直流电动机调速系统