[实用新型]双PWM混合斩波控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能输出高占空比脉冲信号的高频斩波控制电路，属控制技术领域。

背景技术

高频斩波控制电路因具有造价低、性能优良等特点而被广泛应用于异步电动机的串极调速装置之中，尤其是在电力、矿山、石油、建材等行业的大中型风机、水泵的调速节能控制装置中，更是倍受青睐。目前，异步电动机的串极调速普遍采用对IGBT进行高频斩波控制的方式，由于IGBT的开通和关断过程都需要一定的时间，在斩波控制过程中，为了保证IGBT能够可靠关断和开通，IGBT每次处于关断状态的时间应不小于一个最小持续时间，该最小持续时间约占高频斩波控制的PWM信号周期的10％左右，导致PWM斩波控制下的IGBT存在一个约为10％的关断死区，高频斩波控制的调节范围仅为0-90％左右。因此，现有PWM高频斩波控制装置存在开通调节死区大、开通连续调节性能差的缺点。

发明内容

本实用新型用于克服现有技术的缺陷、提供一种开通调节死区小、开通连续调节性能优良的双PWM混合斩波控制电路。

本实用新型所称问题是以下述技术方案实现的：

一种双PWM混合斩波控制电路，它包括主、辅两个PWM斩波电路，它们的输出端经一个与非门T2接IGBT的栅极，所述主PWM斩波电路由第二三角波发生器、运算放大器F2和钳位二极管D2构成，运算放大器F2接成比较器，其正向输入端接第二三角波发生器，负向输入端经两个串联连接的电阻接可调给定电压U0，输出端接与非门T2，两电阻的串接点经钳位二极管D2接限幅电压U2；所述辅PWM斩波电路由第一三角波发生器、运算放大器F1、钳位二极管D1和非门T1构成，运算放大器F1接成比较器，其负向输入端接第一三角波发生器，正向输入端经两个串联连接的电阻接可调给定电压U0，输出端经非门T1接与非门T2，两电阻的串接点经钳位二极管D1接限幅电压U1。

上述双PWM混合斩波控制电路，所述两个三角波发生器由方波生成器、第一积分电路、第二积分电路和分频电路构成，所述方波生成器的输出端分成两路，一路连接第二积分电路的输入端，构成第二三角波发生器，后者输出端连接运算放大器F2的负向输入端；一路经分频电路连接第一积分电路的输入端，构成第一三角波发生器，后者输出端连接运算放大器F1的负向输入端。

上述双PWM混合斩波控制电路，所述主PWM斩波电路的限幅电压U2低于辅PWM斩波电路的限幅电压U1。

上述双PWM混合斩波控制电路，所述分频电路的输出信号与输入信号的频率之比为1∶100。

本实用新型设置了两个频率不同的PWM斩波电路，它们的输出信号经一个与非门作逻辑运算后对IGBT 进行控制，主PWM斩波电路的频率依照一般高频PWM斩波电路的频率来选择，其单独工作时的上限死区为10％。辅PWM斩波电路的频率为主PWM斩波电路的百分之一，可将主PWM斩波电路的0～99％的周期内的死区开通，因而能能有效扩大开通调节范围。本实用新型开通调节死区小、连续调节性能优良。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1是本实用新型的电原理图；

图2是三角波发生器的原理框图。

图中各标号为：F1、F2、运算放大器；T1、非门；T2、与非门；D1、D2、钳位二极管；R1～R6、电阻。

具体实施方式

参看图1，本实用新型包含主、辅两个PWM斩波电路，在辅PWM斩波电路中，给定调节输入量U0依次经过电阻R1、电阻R2接运算放大器F1的正向输入端，限幅二极管D1的阳极接电阻R1、电阻R2的串接点，阴极接限幅电压U1，第一三角波发生器的输出端经过一个耦合电阻R3后接运算放大器F1的负向输入端，运算放大器F1的输出端经非门T1后接与非门T2的一个输入端；在主PWM斩波电路中，可调给定电压U0依次经过电阻R4、电阻R5接运算放大器F2的负向输入端，限幅二极管D2的阳极接电阻R4、电阻R5的串接点，阴极接限幅电压U2，第二三角波发生器的输出端经过一个耦合电阻R6后接运算放大器F2的正向输入端，运算放大器F2的输出端接与非门T2的一个输入端，与非门T2的输出端接IGBT的栅极，与非门T2输出的信号即为PWM斩波控制信号。主、辅两个PWM斩波电路参数设定值的区别有两点：1、主PWM斩波电路中的三角波发生器的信号频率高于辅PWM斩波电路中的三角波发生器的信号频率，2、主PWM斩波电路中的限幅电压U2低于辅PWM斩波电路中的限幅电压U1。

表1是变量之间的逻辑关系：

表1