pwm电路的控制原理和作用

　　PWM电路即脉冲宽度变调电路除了可以监控功率电路的输出状态之外，同时还提供功率元件控制信号，因此广泛应用在高功率转换效率的switching 电源、马达Inverter、音响用D 极增幅器、DC-DC Converter、UPS等各种高功率电路。

　　PWM 电路基本原理依据： 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相同。PWM 控制原理， 将波形分为6 等份， 可由6 个方波等效替代。脉宽调制的 分类方法有多种，如单极性与双极性， 同步式与异步式， 矩形波调制与正弦波调制等。

　　单极性PWM 控制法指在半个周期内载波只在一个方向变换， 所得PWM 波形也只在一个方向变化， 而双极性PWM 控制法在半个周期内载波在两个方向变化， 所得PWM 波形也在两个方向变化。根据载波信号同调制信号是否保持同步，PWM 控制又可分为同步调制和异步调制。

　　矩形波脉宽调制的特点是输出脉宽列是等宽的，只能控制一定次数的谐波; 正弦波脉宽调制的特点是输出脉宽列是不等宽的，宽度按正弦规律变化，输出波形接近正弦波。正弦波脉宽调制也叫SPWM。根据控制信号产生脉宽是该技术的关键。目前常用三角波比较法、滞环比较法和空间电压矢量法。

　　PWM电路的特点是频率高、效率高、功率密度高、可靠性高、然而由于开关器件工作在高频通断状态，高频的快速瞬变过程本身就是一电磁骚扰源，它产生的EMI信号有很宽的频率范围，又有一定的幅度。若把这种电源直接用于数字设备，则设备产生的EMI信号会变得更加强烈和复杂。

　　PWM 电路主要功能是将输入电压的振幅转换成宽度一定的脉冲，换句话说它是将振幅资料转换成脉冲宽度。一般switching 输出电路只能输出电压振幅一定的信号，为了输出类似正弦波之类电压振幅变化的信号，因此必需将电压振幅转换成脉冲信号。

　　高功率电路分别由PWM 电路、Gate 驱动电路、Switching 输出电路构成，其中PWM 电路主要功能是使三角波的振幅与指令信号进行比较，同时输出可以驱动功率MOSFET 的控制信号，透过该控制信号控制功率电路的输出电压。

　　基本的脉宽调制控制电路由电压—脉宽转换器和开关功率放大器组成．其组成原理如图 4-5-1所示。电压一脉宽转换器的核心是运算放大器（比较器）。运算放大器A输入信号有 调制信号Tu （其频率为主电路所需的开关调制频率）、负偏置电压Pu、控制电压信号Cu。

　　由于运算放大器为开环，因此，该比较器的输出仅取决于输入方向的两个极限位（取决于）（PTcuuu的正负），此输出经开关功率放大器输出到触发脉冲列逆变器。如图4-5-1所示，调制电压Tu为锯齿波，当控制电压Cu》PCuu时，运算放大器的输出为低电平，如图（b）所示；反之，当Cu《 PCuu时，运算放大器的输出为高电平，（如图（c）所示）。