SPWM viitab siinuslaine pulsilaiuse modulatsioonile, mis on impulsi laiuse paigutus, kus impulsid on alguses kitsamad, mis keskelt järk-järgult laienevad ja seejärel järjestuse otsast jälle kitsamad. See impulsside komplekt, kui see on rakendatud induktiivsetes rakendustes, nagu inverter, võimaldab väljundi teisendada eksponentsiaalseks siinuslainekujuks, mis võib tunduda täpselt identne tavalise võrguse siinuslainekujuga,

Inverterilt siinuslaine väljundi hankimine võib olla kõige olulisem ja kõige soodsam omadus seadme maksimaalse efektiivsuse saavutamiseks selle väljundkvaliteedi osas. Õppime, kuidas siinuslaine PWM-i või SPWM-i teha opampi abil.

Siinuslaine kuju simuleerimine pole lihtne

Sinusoidlaine väljundi saavutamine võib olla üsna keeruline ja seda ei pruugi inverteritele soovitada, sest elektroonilised seadmed ei meeldi tavaliselt eksponentsiaalselt tõusvatele vooludele ega pingetele. Kuna inverterid valmistatakse peamiselt tahkis-elektrooniliste seadmete abil, välditakse tavaliselt sinusoidaalset lainekuju.

Elektroonilised elektriseadmed, kui nad on sunnitud töötama sinusoidaalsete lainetega, annavad ebaefektiivseid tulemusi, kuna seadmed kipuvad nelinurga impulssidega töötamisel suhteliselt kuumaks minema.

Nii et järgmine parim variant a siinuslaine inverterist on PWM, mis tähistab impulsi laiuse modulatsiooni.

PWM on arenenud viis (digitaalne variant) eksponentsiaalse lainekuju väljatoomiseks proportsionaalselt erineva ruuduimpulssilaiuse kaudu, mille netoväärtus arvutatakse täpselt vastama valitud eksponentsiaalse lainekuju netoväärtusele, siin viitab 'netoväärtus' RMS väärtusele. Seetõttu saab antud siinuslaine kordamiseks täiusliku ekvivalendina kasutada ideaalselt arvutatud PWM-i antud sinuslainega seoses.

Pealegi muutuvad PWM-id ideaalselt ühilduvaks elektrooniliste toiteseadmetega (mosfetid, BJT-d, IGBTS) ja võimaldavad neil töötada minimaalse soojuse hajutamisega.

Kuid siinuslaine PWM-i lainekujude genereerimist või loomist peetakse tavaliselt keerukaks ja seda seetõttu, et rakendamist pole ühes mõttes lihtne simuleerida.

Isegi mina pidin läbi tegema mõned ajurünnakud, enne kui suutsin funktsiooni õigesti simuleerida läbi intensiivse mõtlemise ja kujutlemise.

Mis on SPWM

Sinewaver PWM (SPWM) genereerimise lihtsaim teadaolev meetod on paar eksponentsiaalselt varieeruvat signaali sisestamine opampi sisendisse vajalikuks töötlemiseks. Kahe sisendsignaali hulgas peab üks sagedus olema teistega võrreldes palju suurem.

The IC 555 saab efektiivselt kasutada ka siinusekvivalentsete PWM-ide genereerimiseks , integreerides selle sisseehitatud opampsid ja R / C kolmnurga kaldtee generaatori vooluahela.

Järgmine arutelu aitab teil kogu protseduuri mõista.

Uutel harrastajatel ja isegi asjatundjatel on nüüd üsna lihtne mõista, kuidas siinuslaine PWM-e (SPWM) rakendatakse, töötades paar signaali opampi abil, selgitame välja järgmise diagrammi ja simulatsiooni abil.

Kahe sisendsignaali kasutamine

Nagu eelmises osas mainitud, hõlmab protseduur kahe eksponentsiaalselt erineva lainekuju sisestamist opampi sisenditesse.

Siin on opamp konfigureeritud tüüpiliseks võrdluseks, seega võime eeldada, et opamp hakkab kohe võrdlema nende kahe üksteise peal paikneva lainekuju hetkepinge taset nende ilmumisel või rakendamisel selle sisenditele.

Selleks, et võimaldada opampil vajalikke siinuslaine PWM-e oma väljundis õigesti rakendada, on hädavajalik, et ühel signaalidel oleks palju suurem sagedus kui teisel. Aeglasem sagedus on siin see, mis peaks olema siinuslaine proov, mida PWM-id peavad jäljendama (kordama).

Ideaalis peaksid mõlemad signaalid olema siinuslained (üks suurema sagedusega kui teine), kuid sama saab rakendada ka kolmnurga (kõrge sagedus) ja siinus (madala sagedusega proovilain) lisamisega.

Nagu võib näha järgmistelt piltidelt, rakendatakse kõrgsagedussignaali alati opampi inverteerivale sisendile (-), teine aeglasemat siinuslainet aga opampi mitteinverteerivale (+) sisendile.

Halvimal juhul võivad mõlemad signaalid olla kolmnurga lained, mille soovitatud sagedustasemed on eespool kirjeldatud. Ikka see aitaks teil saavutada suhteliselt hea siinuslainega samaväärse PWM-i.

Kõrgema sagedusega signaali nimetatakse kandesignaaliks, aeglasemat proovisignaali nimetatakse moduleerivaks sisendiks.

Kolmnurga ja Sinewave'iga SPWM-i loomine

Viidates ülaltoodud joonisele, saame joonistatud punktide kaudu selgelt visualiseerida kahe signaali erinevad kattuvad või kattuvad pingepunktid antud ajavahemiku jooksul.

Horisontaaltelg tähistab lainekuju ajaperioodi, vertikaaltelg aga kahe samaaegselt töötava, üksteise kohal oleva lainekuju pingetaset.

Joonis annab meile teada, kuidas opamp reageeriks kahe lainekuju näidatud kokkulangevale hetkelisele pingetasemele ja tekitaks oma väljundis vastavalt muutuva siinuslaine PWM.

Protseduuri pole tegelikult nii raske ette kujutada. Opamp lihtsalt võrdleb kiire kolmnurga laine muutuva hetkepinge taset suhteliselt palju aeglasema siinuselainega (see võib olla ka kolmnurga laine) ja kontrollib juhtumeid, mille jooksul kolmnurga lainekuju pinge võib olla siinuslaine pingest madalam ja reageerib koheselt selle väljundites kõrge loogika loomine.

See püsib seni, kuni kolmnurga laine potentsiaal on siinuslaine potentsiaalist madalamal ja hetkel, kui siinuslaine potentsiaal avastatakse hetkelise kolmnurga lainepotentsiaalist madalam, taastuvad väljundid madalaga ja püsivad seni, kuni olukord taastub .

“mis on programmeerimisel silumine ”

See kahe pealekantud lainekuju hetkepotentsiaalide taseme pidev võrdlemine opampide kahe sisendi üle põhjustab vastavate varieeruvate PWM-ide loomise, mis võib olla täpselt siinuse lainekuju replikatsioon, mida rakendatakse opampi mitteinverteerival sisendil.

Opamp SPWM-i töötlemine

Järgmine pilt näitab ülaltoodud toimingu slo-mo simulatsiooni:

Siin näeme ülaltoodud selgituse praktilist rakendamist ja üsna täpselt nii, nagu opamp sama käitaks (kuigi palju kiiremini, ms-des).

Ülemine joonis näitab veidi täpsemat SPWM-i kujutist kui teine kerimisskeem, seda seetõttu, et esimesel joonisel oli mul graafiku paigutus mugavalt taustal, samas kui teises simuleeritud diagrammis pidin sama joonistama ilma graafiku koordinaadid, seetõttu võin ma mõned kokkulangevad punktid vahele jätta ja seetõttu näevad väljundid esimesega võrreldes veidi ebatäpsed.

Sellegipoolest on toiming üsna ilmne ja toob selgelt välja, kuidas opamp peaks töötlema PWM-i siinuslainet, võrreldes selle sisendites kahte samaaegselt muutuvat signaali, nagu on selgitatud eelmistes lõikudes.

Tegelikult töötleb opamp siinuslaine PWM-e palju täpsemini kui ülaltoodud simulatsioon, võib olla 100 korda parem, andes söödetud proovile vastava äärmiselt ühtlase ja hea mõõtmega PWM-i. siinuslaine.