发布时间:2023-11-20 17:00:29 人气:
脉冲调制控制方式中pfm称为脉冲频率调制方式。
脉冲频率调制(PFM)是一种脉冲调制控制方式,它通过对脉冲的频率进行调节来控制系统的输出。
拓展知识:在PFM中,脉冲的密度或频率随着系统状态的变化而变化,从而实现对输出功率的精细控制。这种调制方式通常用于直流-直流转换器、逆变器和其他电力电子应用中。
PFM的优点在于它可以实现高效且平滑的功率控制,尤其是在负载变化时。由于PFM是通过调节脉冲的频率来实现功率控制的,因此它对开关频率的依赖性较小,这有助于减少噪声和提高系统的稳定性。此外,PFM还可以降低开关损耗,从而提高系统的效率。
在PFM中,通过改变开关的频率来改变输出电压或电流的脉冲密度。当系统需要更大的输出功率时,会提高开关频率,从而增加脉冲密度;反之,当系统需要更小的输出功率时,会降低开关频率,减少脉冲密度。这种动态调整脉冲密度的能力使得PFM成为一种灵活且有效的功率控制策略。
然而,PFM也面临一些挑战。例如,由于需要频繁切换开关状态,PFM可能会导致开关频率波动和电磁干扰(EMI)。此外,实现精确的PFM控制通常需要复杂的数字信号处理算法和硬件实现。因此,PFM通常在需要高精度和低噪声的电力电子应用中得到应用。
总的来说,脉冲频率调制是一种通过对脉冲的频率进行调节来控制系统输出功率的脉冲调制控制方式。它通过动态调整脉冲密度来实现高效、平滑的功率控制,并在许多电力电子应用中具有广泛应用。
串联谐振逆变器的控制方法是什么?
1.串联谐振逆变器基本结构
串联谐振逆变器的基本原理图如图1所示。它包括直流电压源,和由开关S1~S4组成的逆变桥及由R、L、C组成的串联谐振负载。其中开关S1~S4可选用IGBT、SIT、MOSFET、SITH等具有自关断能力的电力半导体器件。逆变器为单相全桥电路,其控制方法是同一桥臂的两个开关管的驱动信号是互补的,斜对角的两个开关是同时开通与关断的。
2串联谐振逆变器的控制方法
2.1 调幅控制(PAM)方法
调幅控制方法是通过调节直流电压源输出(逆变器输入)电压Ud(可以用移相调压电路,也可以用斩波调压电路加电感和电容组成的滤波电路,来实现调节输出功率的目的。即逆变器的输出功率通过输入电压调节,由锁相环(PLL)完成电流和电压之间的相位控制,以保证较大的功率因数输出。
这种方法的优点是控制简单易行,缺点是电路结构复杂,体积较大。
2.2 脉冲频率调制(PFM)方法
脉冲频率调制方法是通过改变逆变器的工作频率,从而改变负载输出阻抗以达到调节输出功率的目的。
从串联谐振负载的阻抗特性
可知,串联谐振负载的阻抗随着逆变器的工作频率(f)的变化而变化。对于一个恒定的输出电压,当工作频率与负载谐振频率偏差越大时,输出阻抗就越高,因此输出功率就越小,反之亦然。
脉冲频率调制方法的主要缺点是工作频率在功率调节过程中不断变化,导致集肤深度也随之而改变,在某些应用场合如表面淬火等,集肤深度的变化对热处理效果会产生较大的影响,这在要求严格的应用场合中是不允许的。但是由于脉冲频率调制方法实现起来非常简单,故在以下情况中可以考虑使用它:
1)如果负载对工作频率范围没有严格限制,这时频率必须跟踪,但相位差可以存在而不处于谐振工作状态。
2)如果负载的Q值较高,或者功率调节范围不是很大,则较小的频率偏差就可以达到调功的要求。
2.3脉冲密度调制(PDM)方法
脉冲密度调制方法就是通过控制脉冲密度,实际上就是控制向负载馈送能量的时间来控制输出功率。其控制原理如图2所示。
这种控制方法的基本思路是:假设总共有N个调功单位,在其中M个调功单位里逆变器向负载输出功率;而剩下的N-M个单位内逆变器停止工作,负载能量以自然振荡形式逐渐衰减。输出的脉冲密度为M/N,这样输出功率就跟脉冲密度联系起来了。因此通过改变脉冲密度就可改变输出功率。
脉冲密度调制方法的主要优点是:输出频率基本不变,开关损耗相对较小,易于实现数字化控制,比较适合于开环工作场合。
脉冲密度调制方法的主要缺点是:逆变器输出功率的频率不完全等于负载的自然谐振频率,在需要功率闭环的场合中,工作稳定性较差。由于每次从自然衰减振荡状态恢复到输出功率状态时要重新锁定工作频率,这时系统可能会失控。因此在功率闭环或者温度闭环的场合,工作的稳定性不好。其另一个缺点就是功率调节特性不理想,呈有级调功方式。
逆变器种类和功能
逆变器逆变器的种类
(1)按逆变器输出交流的频率,可分为工频逆变、中频逆变和高频逆变。工频变换逆变电源使采用工频变压器实现输入输出之间的电气隔离。这种逆变器结构简单、工作可靠,但这种逆变器体积大,笨重、噪声大,效率方面也有待提高。随着对电源性能要求的日益提高,传统的工频变换逆变电源逐渐难以适应轻量化、高功率密度、高可靠性的要求。高频变换是采用高频变换技术,它的优点是体积小、重量轻、噪音小、效率高。逆变器工作原理,看看这专业的解释
逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。下面让我们来深入的了解逆变器工作原理。逆变器工作原理 逆变器分类详解
说起逆变器大家估计了解的不多,这个在电器方面的专业术语在我们生活中确实遇到的不多,但是作为一个基本知识,大家还需要稍微了解一些的。逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。下面让我们来深入的了解 逆变器工作原理 。
一、逆变器工作原理
1、全控型逆变器工作原理:为通常使用的单相输出的全桥逆变主电路,交流元件采用IGBT管Q11、Q12、Q13、Q14。并由PWM脉宽调制控制IGBT管的导通或截止。
当逆变器电路接上直流电源后,先由Q11、Q14导通,Q1、Q13截止,则电流由直流电源正极输出,经Q11、L或感、变压器初级线圈图1-2,到Q14回到电源负极。当Q11、Q14截止后,Q12、Q13导通,电流从电源正极经Q13、变压器初级线圈2-1电感到Q12回到电源负极。此时,在变压器初级线圈上,已形成正负交变方波,利用高频PWM控制,两对IGBT管交替重复,在变压器上产生交流电压。由于LC交流滤波器作用,使输出端形成正弦波交流电压。
当Q11、Q14关断时,为了释放储存能量,在IGBT处并联二级管D11、D12,使能量返回到直流电源中去。
2、半控型逆变器工作原理:半控型逆变器采用晶闸管元件。Th1、Th2为交替工作的晶闸管,设Th1先触发导通,则电流通过变压器流经Th1,同时由于变压器的感应作用,换向电容器C被充电到大的2倍的电源电压。按着Th2被触发导通,因Th2的阳极加反向偏压,Th1截止,返回阻断状态。这样,Th1与Th2换流,然后电容器C又反极性充电。如此交替触发晶闸管,电流交替流向变压器的初级,在变压器的次级得到交流电。
在电路中,电感L可以限制换向电容C的放电电流,延长放电时间,保证电路关断时间大于晶闸管的关断时间,而不需容量很大的电容器。D1和D2是2只反馈二极管,可将电感L中的能量释放,将换向剩余的能量送回电源,完成能量的反馈作用。
二、逆变器分类详解
1、按逆变器输出交流电能的频率分,可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为50~60Hz的逆变器;中频逆变器的频率一般为400Hz到十几kHz;高频逆变器的频率一般为十几kHz到MHz。
2、按逆变器输出的相数分,可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。
3、按照逆变器输出电能的去向分,可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器,称为有源逆变器;凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。
4、按逆变器主电路的形式分,可分为单端式逆变器,推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。
5、按逆变器主开关器件的类型分,可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆变器和“全控制”逆变器两大类。前者,不具备自关断能力,元器件在导通后即失去控制作用,故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类;后者,则具有自关断能力,即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制,故称之为“全控型”,电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管(IGBT)等均属于这一类。
6、按直流电源分,可分为电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器(CSI)。前者,直流电压近于恒定,输出电压为交变方波;后者,直流电流近于恒定,输也电流为交变方波。
7、按逆变器输出电压或电流的波形分,可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。
8、按逆变器控制方式分,可分为调频式(PFM)逆变器和调脉宽式(PWM)逆变器。
9、按逆变器开关电路工作方式分,可分为谐振式逆变器,定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。
10、按逆变器换流方式分,可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。
总结:看了这么多关于逆变器的工作原理的相关解释,大家对逆变器也有了初步了解,如果想做更深入的了解,需要购买相关的书籍去深究,关于逆变器的相关信息就为大家介绍到这里了,希望这篇文章对大家有所帮助。如果大家还有什么不明白的地方可以在下方给我留言哦,我们会尽快为您解答。
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