桥式可逆 pwm 变换器电路分析

可逆 PWM 变换器主电路有多种形式,最常用的是桥式(亦称 H 型)电路

 


双极式控制可逆 PEM 变换器的 4 个驱动电压波形

 

 

 

它们之间的关系是: Ug1≠Ug4=_Ug2=-Ug3。 在个开关周期内,当 0≤tston 时,  Uab= Us,电枢电流 id 沿回路 1 流通:当 ton≤tT 时,驱动电压反机,id 沿回路 2 经二极管续流,  Uab=-Us。因此,Uab 在一个周期内具有正负机间的脉冲波形,这是双极式名称的由来。

 

图 3- -6 也绘出了双极式控制时的输出电压和电流波形。1g 相当于“般负载的情况,脉动电流的方向始终为正: 1a 相当于轻载情况,电流可在正负方向之旬脉动,但平均值仍为正,等于负载电流。电动机的正反转则体现在驱动电压正、负脉冲的宽度 k.。当正脉冲较宽时,ton> T/2. 则 Uab 的平均值为正,电动机正转,反之,则反转;如果正、负脉冲相等,t=T/2. 半均输出电压为零,则电动机停止。图 3- -6 所示的波形是电动机正转时的情况。双极式控制可逆 PWM 变换器的输出平均电压为;

 

∪。=≌∪,__T  T-T 三∪;=ζ2t∞_1)∪,T

 

若占空比ρ和电压系数γ的定义与不可逆变换器机同,则在双极式是可逆变换器中:  γ =2ρ -1  就和不可逆变换器中的关系不样了。调速时,ρ的可调范围为 0~1,相应的,y = (-1) ~(+1)。当ρ≥1/2 时,γ为正,电动机正转;当ρ <1/2 时,γ为负,电动机反转;当ρ=1/2 时,γ =0,电动机停止。但电动机停止时电枢电压并不等于零,而是 TE 负脉宽相等的交变脉冲电压,因而,电流也是交变的。这个交变电流的半均值为零,不产生半均转矩,徒然增大电动机的损耗,这是双极式控制的缺点。但它也有好处,在电动机停 u 止:时仍有高频微振电流,从而消除了正、反向时的静摩擦死区,起着所谓“动力润滑”的作用。