DCDC转换原理PWM占空比调制概述

1. 概述：

电能转换包括DCDC（斩波） DCAC（逆变） ACDC（整流） ACAC（变频） 利用PWM调制实现这四种基本的电能形态转换。PWM脉宽调制技术：通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效获得所需要的波形。

2. 面积等效原理：

学习介绍DCAC转换原理之前，先介绍下DCDC转换原理PWM占空比调制。

典型DCDC电路：

输出电压由脉冲方波的Duty占空比控制输出。这就是利用冲量相等，面积相同。作用在惯性环节上的效果相同原理。通过周期性脉冲电压来等效稳定的直流电压。

3. 逆变原理：

通过不同的占空比的周期性脉冲电压，来等效正弦波就是SPWM（正弦脉宽调制）调制的基本思路。保证占空比不等的方波所对应的基波与所需要等效的正弦波的幅值、相位和频率均相等。

典型DCAC电路图：

Q1，Q2 开关调制时输出正半周，Q3，Q4 开关调制时输出负半周。SPWM有计算法和调制法本文介绍常用的调制法。

单极性调制：

单极性调制SPWM驱动：

驱动和驱动包络 驱动函数Qdr(t),符号应改为≥

SPWM的驱动，Q2,Q3是高频驱动 HPWM

SPWM的驱动，Q1,Q4是工频驱动(50/60H) LPWM。一般为了防止桥臂直通，Q1,Q4两管之间会加死区时间。典型的死区时间3us ,3.6us。

Q1,Q2,Q3,Q4驱动函数

Q1,Q2,Q3,Q4驱动波形

输出两个桥臂中点电压，桥臂中点电压平均值，经LC滤波的输出电压波形函数和波形。

电感电压和电容电压波形：

选择调制算法时，需要重点关注，直流电压利用率，开关损耗，谐波等不同应用的特殊问题。

总结单相全桥使用SPWM单极性调制缺点：

1. Q1~Q4会有区分高频和低频管，损耗和热量不均。
2. 谐波方面正负半周对称，偶次谐波会被消除。特定次谐波消除要加算法。
3. 直流电压利用率，单相输出的相电压是1/2Vd, 直流利用率为0.5 直流利用率比较低。