变频驱动是利用变频技术和微电子技术,通过改变电机工作电源的频率模式来控制交流电机的电力控制装置。
逆变器开关电源原理图
变频器开关电源的工作原理如图5-1 (a)所示。当开关S闭合时,电源E通过S对C充电,并且在C上获得正的高电压和负的低电压。当开关S断开时,C向后续电路(未示出)放电。如果开关S长时间闭合,电源E长时间给C充电,C两端电压为u,反之,如果S闭合时间短,电源E给C充电时间短,C上充电少,C两端电压就会下降。可以看出,改变开关的闭合时间可以改变输出电压。
在实际的开关电源中,开关S通常用三极管代替,如图5-1 (b)所示,称为开关管,在开关管的基极加一个控制信号(激励脉冲)来控制开关管的导通和关断。当控制信号高电平送到开关管的基极时,开关管的基极电压会上升而导通,VT的C、E极相当于短路,电源E通过VT的C、E极给C充电;当控制信号的低电平到来时,VT的基极电压下降关断,VT的C、E极相当于开路。c向后续电路放电。如果开关管基极的控制信号高电平持续时间长,低电平持续时间短,电源E到C的充电时间长,C的放电时间短,C两端的电压就会升高。
如果输入电源E由于某种原因下降,为了保持输出电压不变,送到VT基极的脉冲可以更宽(即脉冲的高电平时间更长),VT的导通时间更长,E通过VT给C充电需要更长的时间。即使电源E下降,C两端的电压也不会由于E到C的充电时间延长而下降.
可以看出,通过控制开关管的通断时间,可以改变或稳定输出电压,开关电源就是利用这个原理工作的。送到开关管基极的脉冲宽度可变的信号称为PWM脉冲,即脉宽调制。
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