第七章 控制電路

第七章控制電路第一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)邏輯控制電路6.1.1功率開關(guān)驅(qū)動電路按功率器件類型分：

晶體管驅(qū)動電路場效應(yīng)管驅(qū)動電路晶閘管驅(qū)動電路按負(fù)載類型：

電阻性負(fù)載驅(qū)動電路電感性負(fù)載驅(qū)動電路按負(fù)載電源類型分：

直流電源負(fù)載驅(qū)動電路交流電源負(fù)載驅(qū)動電路

驅(qū)動對象

功率開關(guān)驅(qū)動電路繼電器與電磁閥驅(qū)動電路步進電動機驅(qū)動電路第二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)邏輯控制電路一、晶體管驅(qū)動電路負(fù)載所需的電流不太大，一般適用5Ａ以內(nèi)小功率直流電阻或電感性負(fù)載驅(qū)動。

第三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)邏輯控制電路設(shè)計要點:

合理確定Ui、R與V的電流放大系數(shù)值之間的數(shù)值關(guān)系，充分滿足：

Ib

IL/，可確保V導(dǎo)通時工作于飽和區(qū)，以降低V的導(dǎo)通電阻及減小功耗。第四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)邏輯控制電路二、場效應(yīng)管驅(qū)動電路

用于功率驅(qū)動電路的場效應(yīng)晶體管稱為功率場效應(yīng)晶體管。功率場效應(yīng)晶體管是電壓控制器件，具有很高的輸入阻抗，所需的驅(qū)動功率很小，對驅(qū)動電路要求較低。功率場效應(yīng)晶體管具有較高的開啟閾值電壓，有較高的噪聲容限和抗干擾能力，適用于10Ａ以內(nèi)小功率直流電阻或電感性負(fù)載驅(qū)動。場效應(yīng)晶體管大多數(shù)為絕緣柵型場效應(yīng)管，亦稱MOS場效應(yīng)管。功率場效應(yīng)晶體管在制造中多采用V溝槽工藝，簡稱為VMOS場效應(yīng)管。其改進型則稱為TMOS場效應(yīng)管第五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四圖8-2場效應(yīng)晶體管功率驅(qū)動電路a)VMOS場效應(yīng)管電極b)場效應(yīng)管驅(qū)動電路b)a)

漏極D

柵極G

VDS

源極S第一節(jié)邏輯控制電路第六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)邏輯控制電路三、晶閘管驅(qū)動電路交流負(fù)載的功率驅(qū)動電路，通常采用晶閘管來構(gòu)成。晶閘管有單向晶閘管和雙向晶閘管兩種類型。

導(dǎo)通條件：主電極陽極A與陰極K之間的電流小于其維持電流IH，晶閘管即進入關(guān)斷狀態(tài)。

關(guān)斷條件：在陽極A與陰極K之間加正向電壓，同時在門極G與陰極K之間加正向電壓（觸發(fā)），這樣陽極A與陰極K之間即進入導(dǎo)通狀態(tài)。晶閘管一旦導(dǎo)通，只要陽極A與陰極K之間的電流不小于其維持電流IH，門極G與陰極K之間是否還存在正向電壓，對已經(jīng)導(dǎo)通的晶閘管完全沒有影響。

與單向晶閘管相比較，雙向晶閘管主要區(qū)別是：①在觸發(fā)之后是雙向?qū)ǖ模虎谟|發(fā)電壓不分極性，只要絕對值達到觸發(fā)門限值即可使雙向晶閘管導(dǎo)通。第七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四圖8-4交流半波導(dǎo)通功率驅(qū)動電路第一節(jié)邏輯控制電路第八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)邏輯控制電路6.1.2繼電器與電磁閥驅(qū)動電路1、繼電器驅(qū)動電路繼電器廣泛用于生產(chǎn)控制和電力系統(tǒng)中，具有接觸電阻小、流通電流大和耐壓高等優(yōu)點，至今仍無法用無觸點器件取代對繼電器或接觸器的驅(qū)動，實際上是對其勵磁線圈電流通斷的控制。繼電器勵磁線圈所需的勵磁電源有直流與交流兩種。

實用中應(yīng)注意:如果驅(qū)動的是感性負(fù)載，必須設(shè)置合理的關(guān)斷泄流回路，一方面可保護開關(guān)器件，另外也可起到消除對外電磁干擾的作用。第九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四圖8-5交流繼電器的控制第一節(jié)邏輯控制電路第十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)邏輯控制電路6.1.3步進電機驅(qū)動電路

步進電動機簡稱步進電機，可在開環(huán)條件下十分方便地將數(shù)字系統(tǒng)的脈沖數(shù)轉(zhuǎn)變成與其相對應(yīng)的角位移或線位移，因而是控制系統(tǒng)中常用的自動化執(zhí)行元件。第十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四脈沖分配電路亦稱環(huán)行分配器，用來對輸入的步進脈沖進行邏輯變換，產(chǎn)生給定工作方式所需的各相脈沖序列信號。功率放大電路對脈沖分配電路輸出的信號進行放大，產(chǎn)生使電動機旋轉(zhuǎn)所需的激磁電流。步進方向信號指定各相導(dǎo)通的先后次序，用以改變步進電機旋轉(zhuǎn)方向。第十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四電源控制信號用來在必要時使各相電流為零，以達到降低功耗等的目的。

脈沖分配電路可用數(shù)字電路組合、軟件序列分配、專門單片集成元件、GAL器件等構(gòu)成。

功率放大電路的特性對步進電機的性能有極其明顯的影響。功率放大電路有單電壓、雙電壓、斬波穩(wěn)流、步距細(xì)分等類型。

第一節(jié)邏輯控制電路第十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四圖8-7單電壓功率放大電路

1、單電壓功率放大電路步進電機每相繞組的供電都是由功率開關(guān)電路來執(zhí)行的，三相步進電機應(yīng)有三個功率放大電路單元。第一節(jié)邏輯控制電路第十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四圖8-8繞組電流I

L的波形a）Ui頻率低時b）Ui頻率高時第一節(jié)邏輯控制電路第十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四同時增大外接電阻RC和電源電壓Ec，可使步進電機轉(zhuǎn)速高時的輸出轉(zhuǎn)矩顯著提高，但同時使功耗急劇增大。功耗的增加一方面降低了效率，使電源體積龐大；另一方面引起電氣部件發(fā)熱，增大系統(tǒng)故障的發(fā)生率。為此，發(fā)展了雙電壓、斬波穩(wěn)流等驅(qū)動電路。第一節(jié)邏輯控制電路第十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)邏輯控制電路

2、斬波穩(wěn)流式功率放大電路

圖8-9斬波穩(wěn)流式功率放大電路第十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四經(jīng)D觸發(fā)器引入Up信號的主要目的是給定超聲斬波頻率，以避免單純由R6上的電壓波動來控制V1通斷引入的不規(guī)則噪聲。

第一節(jié)邏輯控制電路第十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)邏輯控制電路

+ECVD

ZL

ILR1

VUiVS8.1已知某直流電磁閥的驅(qū)動電流為6A，用2mA的標(biāo)準(zhǔn)TTL電平實施控制，試設(shè)計一合適的驅(qū)動電路。

按照圖組成電路：其中場效應(yīng)晶體管V1采用IRF640，耐壓200(V)，極限工作電流15(A)；泄流二極管VD需耐壓200(V)，極限工作電流10(A)；箝位二極管VS的箝位電壓為6.8(V)，極限工作電流100(mA)；電阻R1為510()，電源Ec按照直流電磁閥的要求取定。第十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)邏輯控制電路EZL

ILP1R5R1VDR2R3~ueb2

A

V14N25R6SCR1VSb1

V2C1R4Ui

K4N25P2USR78-2若圖8-4中的負(fù)載ZL是電阻加熱器，應(yīng)在電路中做何改動以便實現(xiàn)不同加熱速度的給定？改動后的電路如圖所示。Ui為控制加熱開始和停止的電平信號。Us則為5kHz的矩形波。通過改變Us的占空比，可控制V1的導(dǎo)通角，從而實現(xiàn)不同加熱速度的給定。第二十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)邏輯控制電路

8-3圖8-9的電路應(yīng)如何改動，才能使圖8-6中的電源控制信號發(fā)揮作用？改動后的電路如圖所示。增加正與門D5，Us為實現(xiàn)電源控制的電平信號。當(dāng)Us為高電平時，D5的輸出由步進脈沖信號Ui控制；當(dāng)Us為低電平時，D5的輸出為低電平，強制V1與V2截止，步進電動機各繞組電流為零。第二十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)邏輯控制電路8-4試設(shè)計一完整的三相步進電動機驅(qū)動電路。采用3個題8-3圖所示的電路單元，并配置相應(yīng)的環(huán)行分配器電路，即可實現(xiàn)對三相步進電動機的驅(qū)動。基本電路如圖所示，其中Up為斬波信號，Ui為步進脈沖信號，Ud為旋轉(zhuǎn)方向控制信號，Us為電源控制信號。第二十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路連續(xù)信號控制電路將交流信號連續(xù)變換成直流信號，或者將直流信號連續(xù)變換成交流信號來達到控制的目的，實現(xiàn)這種控制的電路稱為連續(xù)信號控制電路。在實際應(yīng)用中，連續(xù)信號控制電路主要是指直流電動機調(diào)速、交流電動機調(diào)速和功率電源控制中的導(dǎo)電角控制電路、脈寬調(diào)制控制電路、變頻控制電路和電源程控電路等。第二十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路測量電路控制電路

擾動量傳感器放大電路輸出變換電路設(shè)定電路執(zhí)行機構(gòu)給定機構(gòu)被控對象圖1-8開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成開環(huán)控制特點：精度不高、對擾動的測量誤差影響控制精度、擾動模型的不精確性影響控制精度。

第二十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四

設(shè)定電路比較電路校正電路變換電路給定機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)被控對象輸出傳感器擾動放大電路控制電路圖1-9閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第二十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路加校正電路主要考慮從發(fā)現(xiàn)輸出量發(fā)生變化到執(zhí)行控制需要一段時間，為了提高響應(yīng)速度常引入微分環(huán)節(jié)。另外，當(dāng)輸出量在擾動影響下作周期變化時，由于控制作用的滯后，可能產(chǎn)生振蕩。為了防止振蕩，需要引入適當(dāng)?shù)姆e分環(huán)節(jié)。在實際電路中，往往比較電路的輸出先經(jīng)放大再送入校正電路，視需要可能再次放大。第二十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四～MVD3ABCEAC1AVD1VD5V5V3V1V4VD4V6VD6V2VD2圖9-1晶體管三相橋式逆變器

V1~V6為大功率晶體管

VD1~VD6為續(xù)流二極管

第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路120°導(dǎo)電角控制逆變器第二十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四b)a)斷通斷通斷V1斷通120°斷斷通通斷通通通斷斷斷通斷斷斷通通ωtωtωtωtωtωtωtωtωtOOOOOOOOV4V3V6V5V2240°480°360°600°OUCUBUA-E/2E/2E/2E/2-E/2-E/2第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第二十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四c)ωtωtωtE/2OOOUA-BUC-AUB-CEEE-E-E/2-E-E/2E/2-E-E/2E/2圖9-2120°導(dǎo)通型逆變器輸出電壓波形晶體管開關(guān)V1~V6的通斷狀態(tài)

b)輸出相電壓c)輸出線電壓第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第二十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四圖9-3120°導(dǎo)電角控制電路原理圖Ub5Ub4Ub1Ub3Ub2Ub6DDQSD1DQQDSD2SD3DQD4SQDQRD5RD6光電耦合驅(qū)動電路STARTLDUb1≥1111100011110001111111001110011100111第三十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四圖9-4晶閘管三相橋式逆變器V10V4V7V1VD1V12V6VD6V8V2VD2～MV3V9VD3V11V5VD5EIAICCALAALBCBBLCCCC1VD4C第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路180°導(dǎo)電角控制逆變器第三十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四180導(dǎo)通型逆變器正常工作的必要條件是可靠地?fù)Q流。即每一相上、下橋臂主晶閘管交換導(dǎo)通時，必須經(jīng)過短暫的全關(guān)斷狀態(tài)，以避免上、下兩個主晶閘管同時導(dǎo)通的情況。根據(jù)180°導(dǎo)通型開關(guān)狀態(tài)的工作順序，讓微處理機通過一個并口周期輸出開關(guān)狀態(tài)值，驅(qū)動晶閘管導(dǎo)通或關(guān)斷，即可讓逆變器工作。由于逆變器的輸入是直流，一般晶閘管不能通過控制門極電壓將它關(guān)斷換流，因此必須采用強迫換流的方法。

第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第三十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四圖9-5180o導(dǎo)通型逆變器輸出電壓波形a)b)斷21345通斷斷通通斷5斷通通7810911通斷斷112234ωtωtωtωtωtωtωtωtωtOOOOOOOOOV1V4V6V3V2V56UAUBUC-E/3E/3-E/3-E/3E/3E/32E/32E/32E/3-2E/3-2E/3斷通通斷通通-2E/3ωtOUA-BE-Ec)ωtωtOOUC-AUB-CE-E-EE第三十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四圖9-7換流過程波形圖

iVD1,Im相負(fù)載電流AiciV1iV1IAiVD4ωtωtωtt3t3t3t4t4t2t2t1t1t0t0iVD1icIAIm-IAIAOOO第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第三十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路6.2.1脈寬調(diào)制的原理

一、脈寬調(diào)制控制電路的工作原理1、電壓－脈寬變換器其功能是根據(jù)指令對脈寬進行調(diào)制。它是由三角波發(fā)生器、加法器、比較器三部分組成。2、功率開關(guān)放大器由H橋組成，實現(xiàn)對電機繞組電流的雙向控制。第三十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四∞++N-R2R3RPR1RLUPu0ukUbECULVVD圖9-8PWM控制電路原理第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第三十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四+1.2V-1.2VtttttttttOOOOOOOOOuo1uo1uo1uo2uo2uo2uk-uPuk-uPuk-uPukuk圖9-13單極性脈寬調(diào)制器輸出波形

a)uk=0b)uk>0c)uk<0a)b)c)第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第三十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四圖9-10PWM控制負(fù)載的波形圖tt2T2TTTT+τT+τττOOuLuLULULEE第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第三十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路6.2.2典型脈寬調(diào)制電路一、鋸齒波脈寬調(diào)制器二、三角波脈寬調(diào)制器三、數(shù)字式脈寬調(diào)制器第三十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四51V26TRTHNE5554R7ct8V+N-+∞R1EcR2R3R4R5RPR7R6R8R9C1C2C3u0ukub圖9-11鋸齒波脈沖寬度調(diào)制器第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第四十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四+-N1+∞∞N2-++R3R1R2CRPR5R6R7R9R8R10R13R11R14R12R15R16R17R18VS1VS2VD1VD2baV1V2V3V4V5uk+Ecuo1-Ecuo2uPR4圖9-12三角波脈寬調(diào)制器電路

第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第四十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四圖9-9鋸齒波脈寬調(diào)制波形圖

a)b)c)ttttttttOOOOOtOOOOTTTτττuPuPuPubububuP+uk+u0uP+uk+u0uP+uk+u0式中ukm——控制信號uk的最大值。第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第四十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路數(shù)字式脈寬調(diào)制器可隨控制信號的變化而改變脈沖序列的占空比τ/T。在數(shù)字式脈寬調(diào)制器中，控制信號是數(shù)字，其值確定脈沖的寬度。當(dāng)維持調(diào)制脈沖序列的周期不變，通過改變脈沖的寬度，就能達到改變占空比τ/T的目的。用微處理機來實現(xiàn)數(shù)字脈寬調(diào)制極其容易，通常的方法有兩種：1)用軟件方式來實現(xiàn)，即通過執(zhí)行軟件延時循環(huán)程序交替改變端口某個二進制位輸出邏輯狀態(tài)來產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號，設(shè)置不同的延時時間得到不同的占空比。

優(yōu)點：簡單、靈活、省硬件缺點：需要占用CPU許多處理時間，對微處理機的速度要求很高，于控制不利；2)用硬件電路自動產(chǎn)生PWM信號，不占用CPU處理的時間。第四十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四圖9-14計數(shù)比較式PWM電路8255A分頻器譯碼器地址IOWIORRESETCSWRRESETRDD7916122CD4520465&36CD4585101572121556141119385411101115CP792CD4585PA7107414113>1314PWM輸出D7D0D0A0A0A1A1PA6PA5PA4PA3PA2PA1PA0PC7ABUcUcUcφ第四十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路脈寬（脈沖寬度）調(diào)制器是一個自動的電壓-脈寬變換器(亦稱V/W電路)。對它的基本要求是死區(qū)要小，調(diào)寬脈沖的前后沿的斜率要大，也就是比較器的靈敏度要足夠高。在設(shè)計脈寬調(diào)制器的實際電路時，應(yīng)使其簡單、可靠，且不受外界干擾。比較器的靈敏度與系統(tǒng)的控制模式、實際控制系統(tǒng)的具體要求等有關(guān)，應(yīng)綜合考慮，否則在整個系統(tǒng)的線路處理上會帶來一定困難。同時還需考慮與功率轉(zhuǎn)換電路的耦合問題。第四十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路6.2.2PWM功率驅(qū)動電路根據(jù)調(diào)制脈沖的極性可分為：

單極式雙極式根據(jù)載波信號和基準(zhǔn)信號的頻率之間的關(guān)系，又可分為：

同步式異步式第四十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四一、簡單的不可逆PWM控制電路電機只能單向轉(zhuǎn)動、調(diào)速。

二、制動不可逆PWM控制電路

電機只能單向轉(zhuǎn)動、調(diào)速、可以制動。

三、H型雙極式可逆PWM控制電路

電機能雙向轉(zhuǎn)動、調(diào)速。

四、T型雙極式可逆PWM控制電路

電機可雙向轉(zhuǎn)動、調(diào)速，但需要正、負(fù)電源。

第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第四十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路VD1M-ubVD2V+iaED+ECiaua,EuaUaEDia圖9-15簡單不可逆PWM控制電路及其波形a）電路原理圖b）電流和電壓波形第四十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四在這種簡單的PWM控制電路中，電動機的電樞電流是不能反向流動的，即無制動工作狀態(tài)，一般僅適用于快速性要求不高的場合。而且，這種電路在輕載(或空載)情況下還可能出現(xiàn)電樞電流斷續(xù)的現(xiàn)象。第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第四十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路+-Ea)BMV1V2VD1VD2ACEDub1ub21234b)ub1=-ub2ub1ub2TtOV1V1VD2τtTτEEDUaiaia,u112Oiaa)電路原理圖b)電動狀態(tài)電壓和電流波形第五十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四c)tTτOtTτub2ub1ub1=-ub2VD1VD1V2V2OτEEDUaia3344ia,ud)tOia34121τTt1t24圖9-16制動不可逆PWM控制電路及其波形c)制動狀態(tài)電壓和電流波形d)電動和制動交替狀態(tài)電流波形第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第五十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路H型控制電路在控制方式上分雙極式、單極式和受限單極式三種。第五十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四ub1,ub4411-E2211tttttOOOOOub2,ub3TτEiauABia3ub2ub44M2V1V3V4V2VD3VD2VD1VD4ub1ub3EiaAB13（重載）（輕載）4圖9-17H型雙極式PWM控制電路及其波形a）

電路原理圖

b）

電壓電流波形

第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第五十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路圖9-18T型雙極式PWM控制電路VD2+EM3241V2V1VD1ABub1ub2-E第五十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路同步式與異步式脈寬調(diào)制控制電路定義：調(diào)制控制中，若載波信號為等腰三角波，基準(zhǔn)信號采用正弦波，則稱為正弦波脈寬調(diào)制，簡稱SPWM。第五十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四圖9-19單極性正弦波脈寬調(diào)制a)b)UAB倒相器正弦波基準(zhǔn)信號振蕩器三角波振蕩器半波整流電路比較器V1M半波整流電路比較器V2V3V4ECABuPuc-ucE-ucucuPuOO-Eωtωtπ第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路第五十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路單極性:指載波信號與基準(zhǔn)信號始終保持同極性的關(guān)系，即正弦波處于正半周時，載波信號在正值范圍內(nèi)變化，產(chǎn)生正的調(diào)制脈沖列。而正弦波處于負(fù)半周時，產(chǎn)生負(fù)的調(diào)制脈沖列。采用正弦波調(diào)制后的輸出電壓脈沖UAB具有以下特點：在半個周期內(nèi)，兩邊的脈沖寬度小，中間的脈沖寬度大，各脈沖的寬度基本上按正弦分布。它比單極性直流脈寬調(diào)制的輸出電壓波形更接近于正弦。定義載波頻率fp與調(diào)制波頻率fk之比為載波比N，即N=fp/fk。用三角波up幅值Upm與正弦波uk幅值Ukm之比m=Upm/Ukm表示調(diào)節(jié)脈沖寬度的能力，m愈大，uk幅值就愈小，則等高不等寬脈沖寬度變窄，輸出電壓減小。根據(jù)載波比的變化與否可分為同步式調(diào)制控制與異步式調(diào)制控制。第五十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路

同步式調(diào)制控制在同步式調(diào)制控制方式中，N為常數(shù)，即變頻時控制電路的三角載波頻率與正弦調(diào)制波的頻率要同步變化，從而保持脈寬調(diào)制信號波形數(shù)和相位不變。如果取N等于3的倍數(shù)，則同步調(diào)制控制能保證逆變器輸出波形的正、負(fù)半波始終保持對稱，對于三相逆變器能嚴(yán)格保證三相輸出波形間具有互差120°的對稱關(guān)系。但是，當(dāng)輸出頻率很低時，由于相鄰兩脈沖間的間距增大，諧波會顯著增加，使負(fù)載電動機產(chǎn)生較大的脈動轉(zhuǎn)矩和較強的噪聲，這是同步式調(diào)制控制方式的主要缺點。第五十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)脈寬調(diào)制控制電路

異步式調(diào)制控制：當(dāng)三角載波信號頻率一定時，若只改變正弦波基準(zhǔn)信號的頻率，即讓載波比N不為常數(shù)，同樣可以改變輸出電壓的頻率，這樣正、負(fù)半周的脈沖數(shù)和相位在不同的輸出頻率下，就不完全對稱，把這種控制方式稱為異步式脈寬調(diào)制控制