什麼是PWM死區

2021-10-09 02:02:20 字數 1746 閱讀 4502

pwm是脈寬調變,在電力電子中,最常用的就是整流和逆變。這就需要用到整流橋和逆變橋。對三相電來說,就需要三個橋臂。以兩電平為例,每個橋臂上有兩個電力電子器件,比如igbt。這兩個igbt不能同時導通,否則就會出現短路的情況。

因此,設計帶死區的pwm波可以防止上下兩個器件同時導通。也就是說,當乙個器件導通後關閉,再經過一段死區,這時才能讓另乙個導通。

一、什麼是死區

通常,大功率電機、變頻器等,末端都是由大功率管、igbt等元件組成的h橋或3相橋。每個橋的上半橋和下半橋是是絕對不能同時導通的,但高速的pwm驅動訊號在達到功率元件的控制極時,往往會由於各種各樣的原因產生延遲的效果,造成某個半橋元件在應該關斷時沒有關斷,造成功率元件燒毀。

死區就是在上半橋關斷後,延遲一段時間再開啟下半橋或在下半橋關斷後,延遲一段時間再開啟上半橋,從而避免功率元件燒毀。這段延遲時間就是死區。(就是上、下半橋的元件都是關斷的)死區時間控制在通常的低端微控制器所配備的pwm中是沒有的。

二、dsp裡的pwm死區

在整流逆變的過程中,同一相的上下橋不能同時導通,否則電源會短路,理論上dsp產生的pwm是不會同時通,但器件的原因pwm不可能是瞬時電平跳變的,總是梯形下降的,這樣會可能使上下橋直通,為此,設乙個極短的時間,上下橋都關閉,再選擇性開通,避免了上下橋直通,實際控制中死區會導致控制效能變差。

pwm的上下橋臂的三極體是不能同時導通的。如果同時導通就會是電源兩端短路。所以,兩路觸發訊號要在一段時間內都是使三極體斷開的。這個區域就叫做「死區」。

pwm的占空比決定輸出到直流電機的平均電壓,pwm不是調節電流的。pwm的意思是脈寬調節,也就是調節方波高電平和低電平的時間比,乙個20%占空比波形,會有20%的高電平時間和80%的低電平時間,而乙個60%占空比的波形則具有60%的高電平時間和40%的低電平時間,占空比越大,高電平時間越長,則輸出的脈衝幅度越高,即電壓越高。如果占空比為0%,那麼高電平時間為0,則沒有電壓輸出。如果占空比為100%,那麼輸出全部電壓。

所以通過調節占空比,可以實現調節輸出電壓的目的,而且輸出電壓可以無級連續調節。

三、pwm相關概念

1.占空比

就是輸出的pwm中,高電平保持的時間與該pwm的時鐘週期的時間之比.

如,乙個pwm的頻率是1000hz,那麼它的時鐘週期就是1ms,就是1000us,如果高電平出現的時間是200us,那麼低電平的時間肯定是800us,那麼占空比就是200:1000,也就是說pwm的占空比就是1:5。

2.解析度

也就是占空比最小能達到多少,如8位的pwm,理論的解析度就是1:255(單斜率),16位的的pwm理論就是1:65535(單斜率)。

頻率就是這樣的,如16位的pwm,它的解析度達到了1:65535,要達到這個解析度,t/c就必須從0計數到65535才能達到,如果計數從0計到80之後又從0開始計到80…,那麼它的解析度最小就是1:80了,但是,它也快了,也就是說pwm的輸出頻率高了。

3.雙斜率 / 單斜率

假設乙個pwm從0計數到80,之後又從0計數到80… 這個就是單斜率

假設乙個pwm從0計數到80,之後是從80計數到0… 這個就是雙斜率

可見,雙斜率的計數時間多了一倍,所以輸出的pwm頻率就慢了一半,但是解析度卻是1:(80+80)=1:160,就是提高了一倍。

假設pwm是單斜率,設定最高計數是80,我們再設定乙個比較值是10,那麼t/c從0計數到10時(這時計數器還是一直往上計數,直到計數到設定值80),微控制器就會根據你的設定,控制某個io口在這個時候是輸出1還是輸出0還是埠取反,這樣,就是pwm的最基本的原理了。

什麼是PWM死區

pwm是脈寬調變,在電力電子中,最常用的就是整流和逆變。這就需要用到整流橋和逆變橋。對三相電來說,就需要三個橋臂。以兩電平為例,每個橋臂上有兩個電力電子器件,比如igbt。這兩個igbt不能同時導通,否則就會出現短路的情況。因此,設計帶死區的pwm波可以防止上下兩個器件同時導通。也就是說,當乙個器件...

啥是PWM死區(硬體每日一題)

上半橋關斷到下班橋開啟的這段時間叫做pwm死區。死區是在上半橋關斷後,延遲一段時間再開啟下半橋。大功率電機 變頻器等,末端都是由大功率管 igbt等元件組成的h橋或3相橋。每個橋的上半橋和下半橋是是絕對不能同時導通的。死區時間是pwm輸出時,為了使h橋或半h橋的上下管不會因為開關速度問題發生同時導通...

什麼叫死區時間 死區時間

死區時間 死區時間是 pwm輸出時,為了使 h橋或半 h橋的上下管不會因為開關速度問題發生同時 導通而設定的乙個保護時段。由於igbt 等功率器件都存在 一定的結電容,所以會造成器件導通關斷的延遲現象。一般在設計電路時已盡量降低該影響,比如盡量提高控制極驅動電壓電流,設定結電容釋放 迴路等。為了使 ...