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关于双极性pwm和单极性pwm的区别和相同点是什么？

2024-03-09 02:52:00 文章来源 :网络 围观 : 次 评论

　　关于双极性pwm和单极性pwm的区别和相同点是什么？

　　从调制脉冲的极性看，PWM又可分为单极性与双极性控制模式两种。

　　通俗的说：单极性PWM就是PWM波形在半个周期中只在单极性范围内变化。双极性PWM就是PWM波形在半个周期中有正、有负。

　　我们知道，PWM波形的产生是通过载波和信号波两个波形共同作用而成的，基本元素只有两个，高电平和低电平，信号波比载波高，则为高电平，比载波低，则为低电平。

　　产生单极性PWM模式的基本原理如下所示。首先由同极性的三角波载波信号ut。与调制信号ur，比较(图(a))，产生单极性的PWM脉冲 (图(b))；然后将单极性的PWM脉冲信号与图(c)所示的倒相信号UI相乘，从而得到正负半波对称的PWM脉冲信号Ud，如图(d)所示。

　　单极模式，即电机电枢驱动电压极性是单一的。

　　优点：启动快，能加速，刹车，能耗制动，能量反馈，调速性能不如双极模式好，但是相差不多，电机特性也比较好。如果接成H桥模式，也能实现反转。在负载超速时也能提供反向力矩。

　　缺点：刹车时，不能减速到0，速度接近0速度时没有制动力。不能突然倒转。动态性能不好，调速静差稍大。

　　双极性PWM控制模式采用的是正负交变的双极性三角载波ut与调制波ur，如下图所示，可通过ut与ur，的比较直接得到双极性的PWM脉冲，而不需要倒相电路。

　　双极模式，即电枢电压极性是正负交替的。

　　优点：能正反转运行，启动快，调速精度高，动态性能好，调速静差小，调速范围大，能加速，减速，刹车，倒转，能在负载超过设定速度时，提供反向力矩,能克服电机轴承的静态摩擦力，产生非常低的转速。

　　缺点：控制电路复杂。

　　很开心，关于电学方面的问题越来越多了，大家一起进步哈。

　　（a）

　　注意，(a)(b)两个图中的三角波是载波，而正弦波是调制波，理解这个基本概念后再往下看。

　　图（b）中，三角载波的极性随调制波的变化而变化（uo是正，三角载波极性也为正；uo是负，三角载波极性也为负）；

　　图（a）中三角载波的极性不随调制波的变化而变化，三角载波始终是双极性（正，负）。因此因此图（b）中的调制叫做单极性PWM调制，图(a)中的调制叫做双极性PWM调制。

　　以全桥电路为例，Uo表示全桥的相电压；G1~4表示开关管V1~4的驱动波形

　　 全桥电路示意图

　　1、单极性PWM调制

　　2、双极型PWM调制

　　共同点

　　它们均属于PWM调制，都遵循PWM控制的基本原理，面积等效原理。

　　区别

　　1、谐波含量

　　对比图(a)和图(b)可看出，单极性PWM模式输出的电压波形是三电平的波形，而双极性PWM模式输出电压是两电平波形。

　　因此单极性PWM模式产生的高次谐波分量要小得多，这是单极性模式的一个优点。

　　2、开关管动作

　　双极性调制方式的特点是每个功率管都工作在相同的开关频率频率(载波频率)，其特点是能得到正弦输出电压波形，但是产生了较大的开关损耗。

　　而单极性调制下开关管动作较为复杂，下面我以逆变全桥电路为例分析，

　　在单极性调制方式下，全桥电路的开关管在半个开关周期内只有一个相臂上的两个功率管以载波频率互补开关，而另一个相臂上的两个功率管以调制波的频率（或者叫输出基波频率，相对开关频率较低）工作，从而在很大程度上减小了开关损耗。 值得注意的是，在一个开关周期里，不是固定一个相臂始终为低频(基波频率)，另一个桥臂始终为高频（载波频率)，而是根据输出电压波形进行切换工作状态，即同一个相臂在前半个周期工作在低频，而在后半周则工作在高频，这样可以使两个桥臂的功率管工作状态均衡，对于全桥内的功率管而言，使用寿命均衡，增加了全桥的可靠性。

　　

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