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1、摘要科学技术在不断推进与完善，尤其是在电子电路方面得到了长足性发展，人们不断地进行着各种创新发明。与此同时，PWM控制技术开始逐渐崭露头角并占据重要地位。在当今生活中，万物都联系在一起，PWM技术与变流技术也一样。两者结合再加上人们不断地研究探索，目前PWM技术已经在社会生产中起到了至关重要的作用。本文将对PWM在变流技术中的应用做出浅析并提出本人的薄见。本文首先将对PWM在变流技术中的主要应用进行阐述解释，以便对电力电子技术实现更好的掌握。其次将介绍几种主流的PWM的控制方法，并对各种方法的基本原理进行解释与分析，以达到使读者更好的了解PWM的目的。最后本文将举出三种实际中常见的PWM在变流
2、技术中的应用的实例，目的是更好的对PWM的工作方式和不同的PWM应用方式进行分析和了解掌握。关键词：PWM；变流技术；谐振软开关；PWM调速AbstractScience and technology are constantly evolving and improving, particularly in the area of electronic circuits, and people are constantly implementing a variety of innovative inventions. At the same time, the PWM control te
3、chnology has begun to emerge and occupy an important place. In modern life, everything is connected and the PWM technology is identical to the transformation technology. Combining these two factors and the ongoing research and study of people, modern PWM technologies play a vital role in social prod
4、uction. In this article, we will analyze the use of PWM in converter technology and express my delicate opinion.This article first explains the basic use of PWM technology in conversion technology to better understand power electronics technology.Secondly, several basic PWM control methods will be p
5、resented, and the basic principles of the different methods will be explained and analyzed to achieve a better understanding of PWM.Finally, this article presents three practical examples of the use of PWM technology in conversion technology, in order to better analyze and understand the operating m
6、ode of PWM technology and various methods of application of PWM technology.Key words: PWM; Converter technology; Resonant soft switch; PWM speed regulation目录前言11.绪论21.1PWM的介绍21.1.1PWM的定义及功能21.1.2PWM的基本原理21.2PWM目前的应用领域及发展趋势31.2.1PWM的应用领域31.2.2PWM的发展趋势及优缺点41.3变流技术的介绍51.3.1变流技术的定义51.3.2变流技术的分类51.3.3变流技
7、术在电力系统中的应用62.PWM的控制方法72.1PWM的几种控制方法及其应用的领域72.1.1等脉宽PWM法72.1.2.梯形波与三角波法72.1.3.马鞍形与三角波比较法82.1.4.单元脉宽调制法92.1.5.预测电流控制法92.1.6.空间电压矢量控制PWM102.1.7.规则采样法102.1.8.谐振软开关PWM112.1.9.变流技术中发现的问题112.2本章小结123.PWM在变流中的应用实例133.1谐振软开关PWM功率变换器133.2双PWM变换器励磁的变速恒频风力发电系统153.3PWM调速在转速装置上的应用163.4本章小结174.结论18致谢19参考文献2021山东交通
8、学院毕业设计（论文）前言随着科学技术的日新月异和电子电路的飞速发展，PWM控制技术开始出现，并占据着重中之重的地位。控制在一定程度上可以理解为针对于脉冲宽度执行切实有效的调制。也就是凭借脉冲宽度进行调节，进而有效得到所需波形。在逆变电路当中控制技术的应用相对较为广泛，其承载着重中之重的地位。当前形势下一般都采用型逆变电路进行切实有效的应用。控制技术的发展与进步在一定程度上始终脱离不开逆变电路的广泛应用，能有当今这么出色的成果与相应的逆变电路密不可分。最近几年当中，在整流电路方面技术也开始逐渐被应用起来，并慢慢的显示出了其优势。可以说，PWM在变流技术中的应用是关键、重要且不可替代的。本文将对P
9、WM在变流技术中的主要应用进行阐述解释，以此对电力电子技术实现更好的掌握。1.绪论1.1PWM的介绍1.1.1PWM的相关定义与功能（脉宽调制）在一定程度上可以基于微处理器处理成数字量输出进而实现切实有效的控制。在此过程当中还需有效利用分辨率相对较高的计数器，相应的模拟信号电平编码可以凭借调整方波占空比来实现1。（所谓的占空比可以归结为在单位脉冲周期内通电时长与总体运转时长的比值。）所输出的信号本质是数字形式的，在任意时刻完成相应的规定以后，满幅值形式的直流供电在一定程度上可以归结为全有或者全无两种形式。无论是相应的电流还是电压源都可以归结为凭借通或者断的形式进行加载。所谓的接通其实质就是对其
10、进行供电，反之就是所谓的断电形式。只要相应的带宽能够满足，在一定程度上所有形式的模拟信号都可以凭借完成相应的编码1。（所谓的带宽可以理解为模拟信号所具有的频宽，也就是一定时期内，系统可以传输数据的数量。）所以，控制在一定程度可以理解为对脉冲相应的宽度执行切实有效的调制。进而有效得到所需波形。并对其进行加工利用和系统的计算模拟。1.1.2PWM的基本原理基于采样控制理论进行切实有效的总结可以得知：相应的冲量保持一致但在形状方面有所差异，在这种条件下，进行窄脉冲到相应的惯性环节加载过程当中，最终所实现的功效几乎一致3。所谓的功效一致，在一定程度上可以理解为相应的波形大体一致3。如上图所示呈现出几种
11、存在差异的窄脉冲，矩形脉冲形式，三角脉冲形式，正弦半波脉冲形式，相似之处在于相应的面积保持一致且均为，故在等效的惯性环节加载过程当中，所得到的输出响应曲线几乎保持一致。一旦相应的窄脉冲呈现出的形式，也就是所谓的单位脉冲，所得到的相应响应可以归结为脉冲过渡函数。其本质就是面积等效原理，可以将其称为的关键理论基础，要想有效运用首先就需对其进行切实有效认知。1.2PWM目前的应用领域及发展趋势1.2.1PWM的应用领域在一定程度上可以基于微处理器进行处理呈现数字量输出，进而实现切实有效的控制，尤其是在功率控制与交换方面，譬如在通讯、测量等领域当中实现了相对较为广阔的应用4。（1） 模拟电路：相应的模
12、拟信号值在一定程度上能够实现不间断地改变，需要注意的是针对于时间以及幅度不存在任何局限性，与此同时，在曲线方面也呈现出相对较为平滑的趋势，故实际应用当中通常凭借模拟信号进行相应的电流或者电压的把控。模拟形式的电压以及电流在一定程度上可以直接进行控制，在此过程当中仅需对相应的电阻大小进行有效变更就可以对电压和电流进行调节。但是，通常普遍认为模拟控制相对较为直观简便，在成本方面有时呈现出相对昂贵的现象。模拟电路在实际运用当中存在一定的时间漂移，在相应的调节方面更是难上加难。除此之外，受限于类似于噪声形式的扰动，尤其是对电流干扰最为严重。但是采取的方式对其进行把控在一定程度上能够将其成本与能耗切实有
13、效降低5。在此过程当中还需有效利用分辨率相对较高的计数器，相应的模拟信号电平编码可以凭借有效的调整方波占空比来实现，只要相应的带宽能够满足，在一定程度上所有形式的模拟信号都可以凭借完成相应的编码5。（2） 硬件控制器：目前市面存在的大多数硬件控制器都涵盖一定的功能。譬如，旗下的内嵌两个的控制器，均能够对相应的接通时间以及周期进行有效选取6。所谓的占空比可以归结为接通时间与周期的比值；相应的调制频率与周期呈现出倒数关系。（3） 通信与控制：最大的优势在于全局的控制形式均是基于数字量展开的，可有效避免模数转换的过程7。在此过程当中，可有效将相应的噪声最大限度的压低7。在一定程度上来讲其也是在相应的
14、通讯领域得到相对较为广泛应用的根本原因之一。凭借进行脉宽调制的方式，可以将相应的通讯距离切实有效提升。当前竞争激烈的环境下在各方面的应用都相对较为广泛，尤其是在制动器方面，其具体的运作形式可以归结为通过强大的制动力去卡住某个运转的部件，并让整个系统进行相应的减速甚至使其完成停车的操作。通常情况下，多采取模拟量的形式加以把控制动夹紧力的数量级。其本质在于进行相应的电流以及电压的把控，一般来讲随着这些参数加载的增大，制动器所施加的压力就越大，电机的转速就会减速的更快甚至停止运转。想实现这种控制，可以在制动器的一个开关上安装PWM控制器针对于相应的压力开关完成有效控制。仅需凭借简单的软件编程在即可实
15、现相应占空比的提升，即可将输出的压力有效提升。倘若按照某种需求进行夹紧力的控制，这便需要引入精度相对较高的测量仪器完成有效测定，并将相应的数学模型进行有效建立，再进行输出的合理配备，从而实现基于预期目标的精准控制。综上所述，在一定程度上能够呈现出相对较为经济、节省空间、抗噪能力相对较强的特性，未来的应用前景不可限量。1.2.2PWM的发展趋势及优缺点（1）PWM的发展趋势：目前已经应用在实际工作中的PWM的控制方案已经达到了数十种，其衍生的其他控制方法也有很多。尤其是微处理器应用于PWM数字技术后，控制方案的种类不断进步，不断的提出新的、优秀的方案，的发展需要进行不断地探索与创新，在某些方面的应用还有待进一步完善，截止到当前为止，依然存在大量的相对较为新颖的方案持续不断产出，可以看出其依然是当今相对较为火热的研究方向。其中不少方法已经趋于成熟，而且有许多在实际中得到了初步的应用。由于当今科学技术各个学科之间的界限很模糊，不像原来划分的那么清晰，这样就衍生出了很多结合了多种学科、多种方案的技术。在PWM控制技术方面，基于现代控制理论相关构想为理论基础，并有效结合无谐振的软开关技术，在一定程度上可以将技术发挥到淋漓尽致。（2）的优劣之处的优势可以归结为：操控相对较为便捷、相应较为灵活、动态性能稳
