华中科技大学电气与电子工程学院实验教学中心 信号与控制综合实验指导书 实验三十五 PWM 控制芯片认识及外围电路设计实验 （电力电子学—自动控制理论综合实验） 一、 实验原理 1．PW M 控制 电力电子电路控制中广泛应用着脉冲宽度调制技术（Pu lse Width Modu lation, 简称PWM），将宽度变化而频率不变的脉冲作为电力电子变换电路中功率开关管的驱动信号，控制开关管的通断，从而控制电力电子电路的输出电压以满足对电能变换的需要。由于开关频率不变，输出电压中的谐波频率固定，滤波器设计比较容易。 PWM控制的原理可以简单通过图35-1 理解。图中，V1为变换器输出的反馈电压与一个三角波信号Vtri进行比较，比较电路产生的输出电压为固定幅值、宽度随反馈电压的增大而减小的PWM脉冲方波，如图中阴影部分所示。若将该PWM方波作为如图35-2 所示的直流降压变换器的开关管的驱动信号，当输出电压升高时，输出电压方波宽度变窄，滤波后输出直流电压降低，达到稳定到某一恒定值的目的。 由PWM 控制的原理可知，实现 PWM 控制应该具备以下条件： 图35-1 PWM 控制原理 t1VtriV+−triV1V图35-2 直流－直流降压变换电路(Bu ck 电路) Buk 电路 Uo (+) (1) 有三角波或阶梯波这样具有斜坡边的信号，作为调节宽度的调制基础信号；从图35-1 可以知道，三角波的频率就是使图35-2 中开关管通断的开关频率。 (2) 有比较器以便将调制基础信号和反馈电压信号进行比较产生PWM 信号； 集学科优势 - - 求改革创新 19华中科技大学电气与电子工程学院实验教学中心 信号与控制综合实验指导书 (3) 对反馈电压幅度的限制门槛电压，以使反馈电压不至于超过三角波最高幅值或低于三角波最低值。一旦超出其最高值或低于最低值，2 个信号没有交点，将出现失控情况； (4) 若同时需要控制多个开关管，尤其是桥式电路的上下桥臂上的一对开关管时，应具有死区电路。死区即上下桥臂的两个开关管都没有开通脉冲、都不导通的时间，以便待刚关断的开关管经历恢复时间完全关断后，再让另一开关管开通； (5) 有反馈控制环节（即恒定的电压给定、误差放大器及调节器（或校正环节）、功率放大电路）； (6) 按照一定逻辑关系开放脉冲的逻辑控制电路。 按照上述原则，已经有很多集成的 PWM 控制芯片面世，在芯片上集成了 PWM 控制的许多环节，结合芯片的外围电路，具备了所有的 PWM 控制功能。采用集成方式实现 PWM 控制，具有...
