作用 产生脉冲宽度可由控制信号调节的脉冲电压。控制信号为来自电流调节器的电压信号,是由CNC装置插补器输出的速度指令转化而来的。
组成 主要由调制信号发生器和比较放大器组成。
① 调制信号发生器
调制信号发生器通过自激振荡的原理产生三角波或者锯齿波。作为比较放大器的比较电压uΔ。
② 比较放大器
三角波电压uΔ与速度控制指令电压uer比较后送入运算放大器。运算放大器输出电压的频率与基准三角波电压的频率一致,输出电压的脉冲宽度取决于速度控制指令电压uer。可见运算放大器的输出是一个脉宽调制波,经放大后与主回路四个功率开关管的基极相接。
③ 脉宽调制电路的工作原理
当控制指令电压uer=0时,比较放大器输出ub1、ub2、ub3、ub4的正负半波脉冲宽度相等。前半周期,VT1、VT3管饱和导通,VT2、VT4管截止;后半周期,VT2、VT4管饱和导通,VT1、VT3管截止。显然,不会有电流流过电动机转子绕组,uAB=0。
当uer>0时,ub1、ub2为(uΔ+uer)产生的输出,ub3、ub4为(uΔ-uer)产生的输出。
? 在0≤t<t1时间区间,ub1、ub4为正电压,VT1、VT4 管饱和导通,电流由电源的+Ed经VT1管、转子绕组、VT4管到地。
? 在t1≤t<t2时间区间,ub2、ub4为负电压,电流被切断。此时,ub1为正电压,VT1管处于饱和导通状态。转子绕组电感能量经VD3、VT1管释放,维持转子绕组电流。
? 在t2≤t<t3时间区间,与0≤t<t1时间区间的情况相同。
? 在t3≤t<T时间区间,ub1、ub3为负电压,VT1、VT3管截止,电流被切断。此时,ub4为正电压,VT4管处于饱和导通状态,转子绕组电感能量经VT4、VD2管释放,维持转子绕组电流。
显然,主回路工作在单极性工作方式下。uer增大,uAB的脉冲宽度变宽,加在电动机转子绕组上电压的平均值增大,电动机转子转速就上升。反之亦然。
当uer<0时,uAB的极性改变,电动机反转。
以上就是晶体管脉宽调制调速(PWM)的整个过程。
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