PWM直流调速的特性及原理

　　脉宽调制器UPW采用美国硅通用公司（Silicon General）的第二代产品SG3525，这是一种性能优良，功能全、通用性强的单片集成PWM控制器。由于它简单、可靠及使用方便灵活，大大简化了脉宽调制器的设计及调试，故获得广泛使用。PWM系统在很多方面具有较大的优越性：

　　1）PWM调速系统主电路线路简单，需用的功率器件少。

　　2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。

　　3）低速性能好，稳速精度高，调速范围广，可达到1：10000左右。

　　4）如果可以与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。

　　5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高。

　　6）直流电源采用不可控整流时，电网功率因数比相控整流器高。

　　变频调速很快为广大电动机用户所接受，成为了一种最受欢迎的调速方法，在一些中小容量的动态高性能系统中更是已经完全取代了其他调速方式。由此可见，变频调速是非常值得自动化工作者去研究的。在变频调速方式中，PWM调速方式尤为大家所重视。

　　晶体管直流脉宽调速系统与晶闸管直流调速系统相比有以下特点：

　　1、主回路需用的功率器件少，线路简单。

　　2、开关频率高，电流容易连续，谐波少，电动机损耗和发热都小。

　　3、低速性能好，稳速精度高，因面调速范围宽。

　　4、系统频带宽，快速响应性能好，动态抗扰能力强。

　　5、直流电源采用不控三相整流时，电网功率因数高。

　　PWM控制方式的控制单元中速度调节器和电流调节器都采用PI调节器。而且速度调节器的比例增益和复位时间二个参数可以单独调节。该电路具有以下特点：

　　① 自适应反馈。速度调节器有一个自适应PI反馈，这是为了改善在很低速度时的动态性能。

　　②电流极限设定。电路具有电流极限设定。

　　③特性校正环节。这个环节是用来保证在晶体管工作时，有一个安全时间，以使晶体管桥式电路的一个臂不至短路。

　　④监视器。它具有下述功能：a阻止延滞或作瞬时调节；b 极限电流信号的处理；c 检测和处理交流电源或直流回路的过压；d 检测设定调节器在极限情况下是否超过允许的时间；e 检查桥式功率晶体管是否过流等。

　　常用的PWM直流调速系统：脉宽调速系统的主回路 PWM速度控制的主回路即开关功率放大器，从总的来分有双极性工作方式和单极性工作方式两种。各种不同的开关工作方式又可组成可逆开关放大电路和不可逆开关放大电路。

　　常用的PWM变换器电路有T型单极洗性开关放大电路；T型双极性开关放大电路；H型单极性开关放大电路；H型双极性开关电路。从电路工作过程的分析中可发现，开关放大器输出电压的频率比每个晶体管开关频率高一倍，从而弥补了大功率晶体管开关频率不能做的很高的缺陷，改善了电枢电流的连续性，这也是该电路被广泛采用的原因之一。

　　脉宽调速系统的控制回路。脉冲分配器电路。不同类型PWM变换器中的大功率晶体管的开关情况不一样，脉冲分配器的作用就是把脉宽调制器输出的脉冲电压分配到功率晶体管的基极控制电路中去，使这些晶体管能按照既定的程序要求进行开关。