原创 脉宽调制技术 (转)

2008-11-12 16:42 1646 8 8 分类: 模拟

和电阻串联降压类似,传统的直流降压电路如串联型负反馈稳压电路、三端稳压集成电路等都存在一个难以逾越的问题就是转换效率较低,在大电流、输入输出大压差的情况下尤为突出。



  举一个简单的例子:


  一个串联型稳压电路,输出电压为5~36V可调,电流0~10A。这个参数有点接近电动车的要求,大家不妨看看如果电动车用这样的控制方式会如何。


  在这种电路中输入电压一般要比最高输出电压高3~5V,根据上面的输出要求,输入电压至少是40V左右。这种电路负载上的电压+控制器件二端的电压=输入电压,所以叫串联型。来分析一下它的实际功耗:当输出电压36V电流10A时,控制器件上的功耗是(40-36)*10=40W,当输出电压5V电流5A时,控制器件上的功耗是(40-5)*5=175W,这么大的功耗光散热片就是一个很大的家伙了。还没有计算更坏的情况,可想而知这种电路的效率是非常低的,用于电动车的控制是绝对不行的。


  那么有没有一种直流降压电路克服这种缺点呢?有。采用脉宽调制(PWM)的方式就是一种很好的方法。


  脉宽调制相当于一个在一秒钟内开关几千次甚至几万次的高速开关,开关的频率是不变的,但是它可以根据负载上得到的电压或电流的情况改变每一次开关闭合的时间,就是所谓的占空比,在输出端用电容滤波就可以得到平滑的所需电压,对于电机这一类负载,是直接改变电机得到的电压电流有效值,从而改变电机的功率。


  脉宽调制电路可以有许多方式实现,从分立元件到运放IC到专用IC都可以,前面给出的电路图中脉宽调制部分如下图:


jpg.gif此主题相关图片如下:


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