PWM电路设计报告

PWM电路设计报告 一. 设计任务 1. 设计基丁运放的PWM电路原理图计算以及元器件的选择 2. 电路的仿真，PCB板的设计 3. 电路最终的安装和调试 4. 提交本组作品以及实验报告 二. 设计要求 I 采用正负12V的电源 II脉冲调制的要求EkHz,占空比连续可调，可调区间为20〜80 III. 运放的选择耍求频率在个范围内可调，最后可调节频率在1kHz,三角波 的幅值Vr给定 IV. 幅值范围在4V4V 三. 基本原理 PWM Pulse Width Modulation控制电路即脉冲宽度调制电路,通过对一系列 脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形含形状和幅值。 PWM控制的基本原理 理论基础冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本 相同。冲量指窄脉冲的面积。效果基本相同，是指环节的输岀响丿应波形基本相同。 低频段非常接近，仅在高频段略有差异。 几4/0 a4/0 4 abcd 图1形状不同而冲量相同的各种窄脉冲 面积等效原理 分别将如图1所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节R-L电路上，如图2a所 示。其输出电流i⑴对不同窄脉冲时的响应波形如图2b所示。从波形可以看出, 在it的上升段，it的形状也略有不同，但具下降段则儿乎完全相同。脉冲 越窄，各it响应波形的差异也越小。如果周期性地施加上述脉冲，则响Kyit 也是周期性的。用傅里叶级数分解后将可看出，齐it在低频段的特性将非常 接近，仅在高频段有所不同。 a 图2冲量相同的各种窄脉冲的响应波形 用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波N等分，看成N个相 连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点 重合，面积（冲量）相等，宽度按正弦规律变化。 SPWM波形脉冲宽度按正弦规律变化而和止弦波等效的PWM波形。 a 图3用PWM波代替正弦半波 耍改变等效输出正弦波幅值，按同一比例改变各脉冲宽度即可。 PWM电流波电流型逆变电路进行PWM控制，得到的就是PWM电流波。 PWM波形可等效的各种波形直流斩波电路等效直流波形 SPWM波等效正弦波形，还可以等效成其他所需波形，如等效所需非正弦交流 波形等，其基本原理和SPWM控制相同，也基丁等效面积原理。 1kQ 4 R3 1kQ 半ZPD8.2丄 J2 四.基本组成电路 1.信号产生电路 丄D品 2；ZPD8.2 丄D2 LF347BD 1000 9 7 lu cd R2 1kQ B no Ojv 0 2・输出电路 3.电源电路 12 Vrms 50 Hz 0・ LM7912CT 五.仿真图及PCB板总图 1.整体仿真图 12 Vrms 2.方波三角波仿真 3.电源仿真 示波器-XSC1 4. PWM仿真 滑动变阻器15滑动变阻器30 滑动变阻器50 滑动变阻器75 滑动变阻器80 滑动变阻器100 5.PCB板图 R3oH TT o o □ 1X R7-JI。。口 A OOOOOOOG 0.0,0,0 00 clrolo o 丄ro □ oo 1 3 2 R1 od12| ■q O 0 C6 R2 O4ZZ R51 □ o C5 o o_ D8O 4 u Rl P2 □ oo 51P3-O 口-plf5 OH 六.实验总结