PWM原理與PWM逆變器的工作原理圖

　　PWM 是一種對模擬信號電平進行數(shù)字編碼的方法。通過高分辨率計數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來對一個具體模擬信號的電平進行編碼。PWM 信號仍然是數(shù)字的，因為在給定的任何時刻，滿幅值的直流供電要么完全有（ON），要么完全無（OFF）。電壓或電流源是以一種通（ON） 或斷（OFF） 的重復脈沖序列被加到模擬負載上去的。通的時候即是直流供電被加到負載上的時候，斷的時候即是供電被斷開的時候。

　　只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM 進行編碼。

　　如圖1 所示，用一系列等幅不等寬的脈沖來代替一個正弦半波，正弦半波N 等分，看成N 個相連的脈沖序列，寬度相等，但幅值不等;用矩形脈沖代替，等幅，不等寬，中點重合，面積（沖量）相等，寬度按正弦規(guī)律變化。

　　SPWM 波形——脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM 波形。

　　PWM逆變器

　　標準的三相功率級（power stage）被用來驅(qū)動一個三相無刷直流電機，如圖1所示。功率級產(chǎn)生一個電場，為了使電機很好地工作，這個電場必須保持與轉(zhuǎn)子磁場之間的角度接近90°。六步序列控制產(chǎn)生6個定子磁場向量，這些向量必須在一個指定的轉(zhuǎn)子位置下改變。霍爾效應傳感器掃描轉(zhuǎn)子的位置。為了向轉(zhuǎn)子提供6個步進電流，功率級利用6個可以按不同的特定序列切換的功率MOSFET。下面解釋一個常用的切換模式，可提供6個步進電流。

　　MOSFET Q1、Q3和Q5高頻（HF）切換，Q2、Q4和Q6低頻（LF）切換。當一個低頻MOSFET處于開狀態(tài)，而且一個高頻MOSFET 處于切換狀態(tài)時，就會產(chǎn)生一個功率級。

　　步驟1） 功率級同時給兩個相位供電，而對第三個相位未供電。假設供電相位為L1、L2，L3未供電。在這種情況下，MOSFET Q1和Q2處于導通狀態(tài)，電流流經(jīng)Q1、L1、L2和Q4。

　　步驟2）MOSFET Q1關斷。因為電感不能突然中斷電流，它會產(chǎn)生額外電壓，直到體二極管D2被直接偏置，并允許續(xù)流電流流過。續(xù)流電流的路徑為D2、L1、L2和Q4。

　　步驟3）Q1打開，體二極管D2突然反偏置。Q1上總的電流為供電電流（如步驟1）與二極管D2上的恢復電流之和。

　　顯示出其中的體-漏二極管。在步驟2，電流流入到體-漏二極管D2（見圖1），該二極管被正向偏置，少數(shù)載流子注入到二極管的區(qū)和P區(qū)。

　　當MOSFET Q1導通時，二極管D2被反向偏置， N區(qū)的少數(shù)載流子進入P+體區(qū)，反之亦然。這種快速轉(zhuǎn)移導致大量的電流流經(jīng)二極管，從N-epi到P+區(qū)，即從漏極到源極。電感L1對于流經(jīng)Q2和Q1的尖峰電流表現(xiàn)出高阻抗。Q1表現(xiàn)出額外的電流尖峰，增加了在導通期間的開關損耗。圖4a描述了MOSFET的導通過程。

　　為改善在這些特殊應用中體二極管的性能，研發(fā)人員開發(fā)出具有快速體二極管恢復特性MOSFET。當二極管導通后被反向偏置，反向恢復峰值電流Irrm較小。

　　結(jié)合一種簡單的逆變器電路圖分析PWM逆變器電路的工作原理

　　電阻R2和電容C1套集成電路內(nèi)部振蕩器的頻率。預設R1可用于振蕩器的頻率進行微調(diào)。14腳和11腳IC內(nèi)部驅(qū)動晶體管的發(fā)射極終端。的驅(qū)動晶體管（引腳13和12）的集電極終端連接在一起，并連接到8 V軌（7808輸出）。可在IC的引腳14和15兩個180度，淘汰50赫茲脈沖列車。

　　這些信號驅(qū)動器在隨后的晶體管階段。當14腳的信號為高電平，晶體管Q2接通，就這反過來又使晶體管Q4，Q5，Q6點從目前的+12 V電源（電池）連接流一個通過的上半部分（與標簽的標記）變壓器（T1）中，小學通過晶體管Q4，Q5和Q6匯到地面。

　　因此誘導變壓器二次電壓（由于電磁感應），這個電壓220V輸出波形的上半周期。在此期間，11腳低，其成功的階段將處于非活動狀態(tài)。當IC引腳11云高的第三季度結(jié)果Q7的獲取和交換，Q8和Q9將被打開。從+12 V電源通過變壓器的初級下半部和匯到地面通過晶體管的Q7，Q8，Q9，以及由此產(chǎn)生的電壓，在T2次級誘導有助于的下半部周期（標簽上標明）電流流220V輸出波形。

　　逆變器輸出（T2的輸出）挖掘點的標記為B，C，并提供給變壓器T2的主。在變壓器T2的下降這個高電壓的步驟，橋梁D5整流它和這個電壓（將逆變器的輸出電壓成正比）是提供的PIN1通過奧迪R8，R9，R16和（該IC的內(nèi)部錯誤放大器的反相輸入）這個電壓與內(nèi)部參考電壓比較。

　　此誤差電壓成正比的輸出電壓所需的值和IC調(diào)節(jié)占空比的驅(qū)動信號（引腳14和12）為了使輸出電壓為所需的值的變化。R9的預設，可用于調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓，因為它直接控制變頻器的輸出電壓誤差放大器部分的反饋量。

　　二極管D3和D4續(xù)流二極管，保護驅(qū)動級晶體管的開關變壓器（T2）初選時產(chǎn)生的電壓尖峰。R14和R15限制基地的第四季度和Q7。R12和R13為第四季度和Q7防止意外的開關ON下拉電阻。C10和C11是繞過從變頻器的輸出噪聲。C8是一個濾波電容的穩(wěn)壓IC 7805。R11的限制限制了電流通過LED指示燈D2的。