PWM 功率放大电路 ——卢浩天 LC 梦创电子制作工作室 一、PWM 功率放大原理 PWM 功放电路有单极性和双极性之分
双极性指在一个PWM 周期内，电机电枢电压正、负极性改变一次；单极性指PWM 功放管工作时，有一个PWM 信号端和一个方向控制端，在电机正转或反转时，仅有对应的一对功放管通电，而另一对功放管截止
因此，电机电枢在正转或反转时，正、负极性是固定的，即是单极性的
若忽略晶体管的管压降，可以认为PWM 功率放大管的输出电平等于电源电压，即|ABU|=CU
图1 描绘了电枢的电压波形和电流波形
在图中，T 为 PWM 脉冲周期，PT 为正脉冲宽度，hT 为负脉冲宽度
电枢两端的电流是一个脉动的连续电流，从图可看出，电枢两端的电流是一个脉动的连续电流，加快PWM 的切换频率，电流的脉动就变小，结果近似于直流信号的效果，使电机均匀旋转
同时，如果改变PWM的脉冲的宽度，电枢中的平均电流也将变化，电机的转速便将随之改变，这就是PWM 调速的原理
在图中，PWM 脉冲频率决定了电枢电流的连续性，从而也决定了电机运行的平稳性
如果脉冲频率切换频率选择不当，电机的低速性能有可能不理想，容易烧坏晶体管，而且由于电流不连续，电机有可能产生剧烈震荡，甚至出现啸叫现象，这些都是不允许的
因此，在设计PWM 功率放大器时，要慎重选择切换频率
为了克服静摩擦，改善运行特性，切换频率应能使电机轴产生微振，即： SACTMTTLUKFF4 式中，TK 为转矩系数，MTCK（MC 为电机电磁常数、为励磁磁通），CU 为功放电源，AL 为电枢电感，ST 为电机静摩擦力矩
另外，选择切换频率具体还应考虑以下几个方面： （ 1）微振的最大角位移应小于允许的位置误差
在伺服系统中，假设要求位置误差小于 ，则要求切换频率满足下式： 31)1 9 2(JLUKFFACTT
