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NE555PWM脉宽调制电路
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H型桥式PWM脉宽调制驱动电路图
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H型桥式PWM脉宽调制驱动电路图
官方公共微信　　1．实现PWM调光的方法　　　　具体实现PWM调光的方法就是在LED的中串入一个MOs开关管，这串LED的阳极用二个恒流源供电，如下图所示。
　　控制芯片输出一个PWM信号加到MOs管的栅极，让MOs管工作于开关状态，从而快速地开／关这串LED，以实现调光功能。不少恒流控制芯片本身就带一个PWM接口，可以直接接受PWM调光信号，再输出脉冲控制MOs开关管。　　　　2.PWM调光的选择　　　　若PWM调光脉宽频率选择得较低，人眼就会感到闪烁。为了充分利用人眼的视觉残留特性，其工作频率应当高于100，最好为200Hz。　　　　虽然脉冲频率高于100Hz后人眼无法察觉其闪烁，但这个频率仍在人耳的听觉范围（20Hz～20kHz ）内，这时候有可能会听到&哩哩&的声音（调光引起的啸叫声）。消除这个主要有以下两种方法：一是把开关频率提高到20kHz以上，跳出人耳听觉的范围。但是频率过高也会引起一些问题，因为各种寄生参数的影响，会使脉冲波形（前后沿）产生畸变，这就降低了调光的精确度。另一种方法是找出发声的器件而加以处理。实际上，中的主要发声器件是输出端的陶瓷，因为陶瓷通常是由高介电常数的陶瓷制成，这类陶瓷都具有压电特性，在数百赫兹的脉冲作用下，就会产生机械振动从而发声，解决的方法是采用担电容来代替。不过，高耐压的担电容价格较贵，会增加一些成本。　　　　3.PWM调光的优点　　　　PWM调光方式不会产生LED色谱偏移现象，因为流过LED的在0A与正常值之间跳变；该方式并不改变恒流源的工作条件（升压比或降压比），不可能使恒流源出现过热现象；即使在很大范围内调光，也不舍发生LED闪烁现象，并且具有极高的调光精确度。　　　　另外，由于数字信号很容易转换成PWM信号，因此该方式容易与数字控制技术相结合，从而实现自动调光（又称智能调光）功能，现已广泛用于道路、办公室、商场、学校等公共场所的LED照明系统中，下面举例说明。　　　　在LED路灯照明中，为了节约电能，通常的做法是在晚上12点后关灯或者将亮度降为一半，但是最合理的做法是根据交通流量来控制LED路灯的亮度。　　　　一款LED路灯亮度控制曲线如下图所示。为了实现这种智能调光，只需把这一曲线输入到一个内，单片机根据这个曲线输出对应PWM的调光信号，控制恒流驱动电路即可。
　　另外，在一些需自动根据环境光强度调节LED亮度的系统中，大多采用光敏自动调节技术，以减小在强光下不必要的电能消耗。　　　　一款采用光敏自动调节技术的LED照明控制电路框图如下图所示。光敏元件的作用是感受周围的环境光，如果环境光亮度够强，那么该控制电路就会输出一个PWM信号到所有靠近强环境光的LED灯具，把它们的亮度调暗。一个调光信号发生器可以调节很多LED灯具，只要这些灯具的恒流驱动源带有PWM调光控制接口。这种调光系统本身的效率高达92%。这种全自动的自适应节能调光是荧光灯、节能灯、高压钠灯等气体放电管根本无法实现的，而这却是LED灯具最擅长的。
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脉宽调制DC/AC电路的微分方程建模求解及交流稳态特性分析
【摘要】：新型电力系统融入了新能源发电模式、直流输电工程、灵活用电负荷等新元素,这些新兴产业能与传统电力系统相互融合主要依赖于电能转换技术。大功率可关断开关器件的飞速发展,促使电能转换核心技术——正弦脉宽调制(SPWM)逆变器的发展也日趋高性能化,而深入剖析SPWM逆变器物理工作过程将为装置设计与制造、控制方法研究、综合评价提供有力的理论依据。
国内外对SPWM逆变器工作原理及数学模型的研究中多是建立在特定的研究目标与要求基础上,功能等效的数学模型往往在建模过程中忽略一些物理现象,导致了分析结果存在片面性与局限性。而微分方程求解本应是最能体现物理本质的电路分析方法,但难以确定的初值成为其在电力电子分析应用中的阻碍。文章受SPWM逆变电路中二极管续流作用的启发,提出了考虑续流过程的SPWM逆变电路的微分方程建模方法,进而得到电路交流稳态物理工作特性。
论文对以惯性定理为理论基础的SPWM调制技术具有的直流电压要求较高、开关损耗大、直流电压利用率低等控制特性进行了总结,在此基础上把逆变电路的物理工作过程分为两个阶段：一是依据目标条件,通过控制SPWM起始时刻及脉宽形成的经IGBT管的控制电流；二是在IGBT管关断截止后,利用电感储存能量形成的自感反电势,使二极管导通而构成连续交流电流的反馈电流,逆变电路在SPWM系列脉冲控制下呈现的是周期重复性过渡过程的动态特性。论文把电路结构变化映射到常规端口电路的电源变化上,通过经典微分方程求解的方法得到了周期重复过渡过程的稳态电流形式,采用叠加项解决了系列微分方程求解中初值难以确定的难题。在分析整流、逆变、吸收无功、发出无功四种典型状态下控制电流的脉冲系列及工频分量相量图的基础上,得到逆变电路的稳态模型,并揭示了电路稳态运行规律。最后,实验样机的物理实验与理论分析基本一致。
本文从二极管续流向直流侧反馈能量的角度建立正弦脉宽调制逆变电路微分方程稳态模型,用过渡过程叠加的方式解决了周期重复过渡过程电路分析中无法采用微分方程计算求解的难题。最后,得到了逆变电路输出电流的工频稳态分量及运行特性,为变流装置的设计、制造、控制方法研究提供了新的理论依据。
【关键词】：
【学位授予单位】：广西大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：TM464【目录】：
摘要4-5ABSTRACT5-7目录7-9第一章 绪论9-19 1.1 课题研究背景9-10 1.2 电力变流技术的发展10-14
1.2.1 电能转换技术的发展概况10-11
1.2.2 逆变控制技术介绍11-14 1.3 逆变器数学模型研究现状14-16 1.4 本文的研究目标、思路及特点16-17
1.4.1 研究目标16
1.4.2 研究思路及特点16-17 1.5 论文的研究内容和主要工作17-19第二章 SPWM逆变电路物理特性分析19-38 2.1 SPWM控制特性19-21 2.2 SPWM调制下电路工作过程21-33
2.2.1 过渡过程及重复过渡过程22-24
2.2.2 电路分析方法比较24-25
2.2.3 形成端口电路25-27
2.2.4 端口电路的微分方程求解27-33 2.3 任意开关控制周期内电流特性分析33-36
2.3.1 控制T_1T_4导通34-36
2.3.2 控制T_2T_3导通36 2.4 本章小结36-38第三章 稳态特性分析38-52 3.1 稳态电流的推导38-45
3.1.1 电力电子稳态定义38
3.1.2 控制电流脉冲系列38-41
3.1.3 稳态电流规律分析41-45 3.2 交流系统稳态工作特性分析45-50
3.2.1 稳态电流构成45-47
3.2.2 稳态电流波形47-50 3.3 本章小结50-52第四章 SPWM变流器物理实验52-62 4.1 互补控制下电路特性53 4.2 实验思路及目标53-54 4.3 实验波形分析54-61 4.4 本章小结61-62第五章 总结与展望62-66 5.1 本文工作总结62-63 5.2 应用前景63-64 5.3 展望64-66参考文献66-68致谢68-69在学期间发表的学术论文和科技成果69
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555PWM方波发生器
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