我在看我已经使用了几年的 Brother 喷墨打印机时,注意到它的软开/关开关正上方有一个不起眼的绿色 LED。这个 LED 有一个有趣的占空比:它关闭大约三秒钟,然后在大约一秒钟内逐渐增加到最大强度,同样在大约一秒钟内衰减回完全关闭,然后随着循环再次开始而变暗). 只要打印机名义上打开并准备就绪,它就会重复此循环,无论它是在打印还是处于静止模式。
那么,哪种 PWM 技术最适合您的电机控制应用?当然有很多选择可供选择,每一种都具有独特的优点和缺点。在关于该主题的最后一篇文章中,我们将讨论直流和交流电机的再生。由于电动和混合动力汽车的普及,这在过去十年中已成为一个更加相关的话题。在这些应用中,再生发生在直流母线中,最终连接到车辆中的直流电池组。但我们将在这篇文章中看到,我们也可以将其再生回交流电源,例如交流电网。
那么,哪种 PWM 技术最适合您的电机控制应用?希望到现在为止,您已经了解 PWM 过程的用途有多么广泛,以及该过程中的细微变化如何对电机性能产生巨大影响。在之前有关该主题的文章中,我仅讨论了适用于 H 桥中直流电机的技术。但在这篇文章中,让我们将讨论扩展到多相电机。要将这些技术应用于三相逆变器,我们所要做的就是再添加一个半桥。
那么,哪种 PWM 技术最适合您的电机控制应用?到目前为止,您可能已经猜到没有“一种”PWM 技术对所有应用都是最佳的。但是我们今天要讨论的技术非常接近。它被称为单极 4 象限 PWM 技术(形式 II)。
那么,哪种 PWM 技术最适合您的电机控制应用?到目前为止,我们已经研究了三种不同的 PWM 技术。有些可以将能量再生回直流电源,有些则不能。但它们都有一个共同特征:单极电压波形。换句话说,对于任何给定的 PWM 周期,电机电压波形在 Vbus 和地之间或 –Vbus 和地之间转换。在这篇文章中,我们将研究双极PWM 技术的主张。对于每个 PWM 周期,电机电压波形在 Vbus 和 –Vbus 之间转换,产生的电机电压波形幅度是单极 PWM 的两倍。为此,我们将连接 H 桥。
PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM进行编码。
当同时需要高直流精度和高带宽时,可能难以实现。工程师常常面对各种挑战,需要不断开发新应用,以满足广泛的需求。一般来说,这些需求很难同时满足。例如一款高速、高压运算放大器(运放),同时还具有高输出功率,以及同样 出色的直流精度、噪声和失真性能。市面上很少能见到兼具所有这些特性的运算放大器。根据电路配置,有几种有效的方法,包括构建复合放大器或围绕高速放大器实施伺服环路。
那么,哪种 PWM 技术最适合您的电机控制应用?在之前的文章中,我们研究了单象限 PWM 技术,它非常适合成本极其敏感的电机控制应用,在这些应用中,您希望通过改变 PWM 信号的占空比来控制电机的速度。但是电机只能在一个方向上旋转,并在同一方向上产生扭矩。我们还介绍了“H 桥”作为研究其他 PWM 拓扑的跳板。
随着带宽的不断增加,有线和无线基础电信系统中的放松管制和竞争推动了对于低成本设备解决方案的需求。电信设备电源管理要求中需要应对的挑战不断增加,这就愈加要求设计人员能够为各种数字信号处理器 (DSP)、现场可编程门阵列 (FPGA)、专用集成电路 (ASIC) 和微处理器提供更多的电压轨。
作为工程师,我们面临设计挑战时也要对呈现在我们面前各种选项做出权衡。对于新一代智能手机或平板电脑的设计,还要用前一代机型使用的电源吗?或者我应该采用能够实现更高性能与更便捷系统集成的较新电源?在新应用中设计重复利用与优化老式设计相比,有多大的价值?我该使用已尝试过的东西还是选择高新技术?
在仪器仪表系统中,常常需要将检测到的连续变化的模拟量如:温度、压力、流量、速度、光强等转变成离散的数字量,才能输入到计算机中进行处理。这些模拟量经过传感器转变成电信号(一般为电压信号),经过放大器放大后,就需要经过一定的处理变成数字量。实现模拟量到数字量转变的设备通常称为模数转换器(ADC),简称A/D。
随着技术的进步,我们用来控制电机的技术也变得越来越复杂。与税收不同,这通常是一件好事,因为它可以让我们的汽车大胆地去到以前没有汽车去过的地方。但时不时地,我认为退后一步,只见树木不见森林是有益健康的。您的应用程序是否真的需要超快速的扭矩响应和层层叠叠的观察器才能完成工作?就像我的税收一样,你真的需要使用复杂到必须聘请电机控制专业人员为你做的技术吗?难道您不想使用一种可以让您全神贯注的技术吗?有时候,越简单越好!这就是我对 InstaSPIN-BLDC™ 如此兴奋的原因!
一种新的精密 MOSFET 阵列——旨在平衡和调节额定电压更高的超级电容器——适用于广泛的应用,如执行器、远程信息处理、太阳能电池板、应急照明、安全设备、条形码扫描仪、高级计量箱和备用电池系统。
好的开关电源需要一块好的印刷电路板。为了提高效率,PCB 设计人员应该了解典型开关电源运行背后的现象。本应用笔记提供了为嵌入式开关电源制作优质 PCB 的解决方案和指南。
Tokamak Energy 正在研究使用球形托卡马克和高温超导 (HTS) 磁体的组合进行聚变。据托卡马克称,新电力电子设备的测试显示效率是之前系统的两倍。 Tokamak Energy 宣布创建并全面测试低温电力电子技术,以实现其超导磁体的高效运行。该公司正致力于结合使用球形托卡马克和高温超导 (HTS) 磁体进行聚变。据 Tokamak Energy 称,新电力电子设备的测试表明,其效率是之前系统的两倍,从而大大降低了冷却 HTS 磁体所需的功率,从而降低了未来聚变发电厂的成本——这对于商业化和规模化至关重要技术。