脈寬調(diào)制(Pulse Width Modulation,簡(jiǎn)稱PWM)是一種利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的技術(shù)。其重點(diǎn)原理在于通過(guò)改變脈沖信號(hào)的寬度(即脈沖持續(xù)時(shí)間)來(lái)等效地獲得所需要的波形,包括形狀和幅值。在PWM中,信號(hào)被分為一系列周期性的脈沖...
在交流電源系統(tǒng)中,電源電壓以50Hz或60Hz的頻率周期性變化,每個(gè)周期的電壓相位具有嚴(yán)格的時(shí)序關(guān)系。若觸發(fā)脈沖與電源電壓不同步,將導(dǎo)致晶閘管導(dǎo)通時(shí)刻紊亂,造成輸出電壓波形畸變、系統(tǒng)諧波增大,甚至引發(fā)電路振蕩或晶閘管損壞。同步控制功能主要通過(guò)電路中的同步信號(hào)檢...
在晶閘管調(diào)壓模塊中,通常包含若干個(gè)晶閘管、移相觸發(fā)電路、保護(hù)電路和電源等組成部分。移相觸發(fā)電路負(fù)責(zé)根據(jù)輸入的控制信號(hào)(如4-20mA、0-10V等)產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)脈沖,以控制晶閘管的導(dǎo)通角。保護(hù)電路則用于監(jiān)測(cè)電路的工作狀態(tài),一旦出現(xiàn)過(guò)流、過(guò)熱、缺相等異常情況,...
數(shù)字相位控制技術(shù)具有調(diào)節(jié)精度高、重復(fù)性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),尤其適合需要精確電壓控制的場(chǎng)合。此外,數(shù)字控制還可以方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制算法,如根據(jù)負(fù)載變化自動(dòng)調(diào)整觸發(fā)角,以保持輸出電壓穩(wěn)定,或?qū)崿F(xiàn)軟啟動(dòng)、軟關(guān)斷功能,減少電壓調(diào)節(jié)過(guò)程中的沖擊電流。不同類型的負(fù)載...
觸發(fā)電路是控制晶閘管導(dǎo)通和關(guān)斷的關(guān)鍵部分。其設(shè)計(jì)和優(yōu)化對(duì)于提高晶閘管調(diào)壓模塊的穩(wěn)定性具有重要意義。觸發(fā)信號(hào)的穩(wěn)定性:觸發(fā)信號(hào)的穩(wěn)定性直接影響晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷效果。因此,在設(shè)計(jì)觸發(fā)電路時(shí),應(yīng)確保觸發(fā)信號(hào)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。可以采用穩(wěn)定的電源供電、使用高質(zhì)量的觸發(fā)...
可控硅調(diào)壓模塊通常配備有專門的指令接收接口,如模擬輸入端口、數(shù)字輸入端口或通信接口等。這些接口能夠接收來(lái)自外部的各種指令信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換為模塊內(nèi)部可識(shí)別的格式。模擬信號(hào)接收:模擬信號(hào)通常是通過(guò)電壓或電流的形式來(lái)表示目標(biāo)電壓值或其他控制參數(shù)的??煽毓枵{(diào)壓模塊中的...
在晶閘管移相調(diào)壓模塊中,實(shí)現(xiàn)相位控制主要有模擬控制和數(shù)字控制兩種方式。早期的晶閘管移相調(diào)壓模塊多采用模擬控制方式。在模擬控制電路中,通過(guò)各種模擬電子元件(如電阻、電容、二極管、三極管、運(yùn)算放大器等)組成移相觸發(fā)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)相位控制。例如,利用RC移相電路可以改變...
接著,微控制器通過(guò)內(nèi)部的定時(shí)器或計(jì)數(shù)器等硬件資源,精確地生成具有相應(yīng)相位的觸發(fā)脈沖信號(hào),并通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路將觸發(fā)脈沖輸出到晶閘管的控制極。數(shù)字控制方式具有控制精度高、靈活性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)軟件編程,可以方便地實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制算法和功能,如自適應(yīng)控制、...
開(kāi)環(huán)增益:指在沒(méi)有反饋電路時(shí),電路從輸入到輸出的增益。開(kāi)環(huán)增益的大小決定了電路的基本放大能力。閉環(huán)增益:指引入反饋電路后,電路從輸入到輸出的實(shí)際增益。閉環(huán)增益不僅受開(kāi)環(huán)增益的影響,還受反饋系數(shù)(即反饋信號(hào)與輸出信號(hào)之比)的制約。反饋系數(shù)越大,閉環(huán)增益越小,電路...
模塊內(nèi)部預(yù)先設(shè)置多個(gè)電壓檔位,每個(gè)檔位對(duì)應(yīng)一個(gè)固定的觸發(fā)角,通過(guò)開(kāi)關(guān)量信號(hào)的不同組合來(lái)選擇檔位。例如,采用3位開(kāi)關(guān)量信號(hào)(A、B、C),可組合成8種狀態(tài),對(duì)應(yīng)8個(gè)電壓檔位。每個(gè)檔位的觸發(fā)角在模塊出廠前通過(guò)校準(zhǔn)確定,如狀態(tài)000對(duì)應(yīng)觸發(fā)角180°(電壓0V),狀...
在電源電壓的正半周期開(kāi)始時(shí),晶閘管處于阻斷狀態(tài),負(fù)載上沒(méi)有電壓。當(dāng)?shù)竭_(dá)觸發(fā)角對(duì)應(yīng)的時(shí)刻,移相觸發(fā)電路輸出觸發(fā)脈沖,施加到晶閘管的控制極,滿足晶閘管的導(dǎo)通條件,晶閘管導(dǎo)通。此時(shí),電源電壓通過(guò)晶閘管施加到負(fù)載上,負(fù)載電流i開(kāi)始流通,其大小根據(jù)歐姆定律確定。隨著時(shí)間...
在實(shí)際應(yīng)用中,混合觸發(fā)電路常用于大功率變流設(shè)備,如電解鋁整流電源、中頻感應(yīng)加熱裝置等。例如在中頻電源系統(tǒng)中,工作頻率可達(dá)1-10kHz,要求觸發(fā)脈沖的相位誤差小于1°,傳統(tǒng)模擬電路難以滿足精度要求,而純數(shù)字電路在高頻下的中斷響應(yīng)延遲又會(huì)導(dǎo)致相位偏差?;旌嫌|發(fā)電...
數(shù)字相位控制技術(shù)具有調(diào)節(jié)精度高、重復(fù)性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),尤其適合需要精確電壓控制的場(chǎng)合。此外,數(shù)字控制還可以方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制算法,如根據(jù)負(fù)載變化自動(dòng)調(diào)整觸發(fā)角,以保持輸出電壓穩(wěn)定,或?qū)崿F(xiàn)軟啟動(dòng)、軟關(guān)斷功能,減少電壓調(diào)節(jié)過(guò)程中的沖擊電流。不同類型的負(fù)載...
過(guò)壓保護(hù)電路主要用于防止晶閘管承受過(guò)高的正向或反向電壓。當(dāng)檢測(cè)到晶閘管兩端的電壓超過(guò)其額定耐壓值時(shí),過(guò)壓保護(hù)電路會(huì)迅速動(dòng)作,通過(guò)限壓元件(如穩(wěn)壓二極管、金屬氧化物壓敏電阻等)將過(guò)高的電壓箝位在安全范圍內(nèi),或者通過(guò)觸發(fā)晶閘管提前導(dǎo)通,將過(guò)高的電壓旁路掉。此外,還...
保護(hù)電路是可控硅調(diào)壓模塊中不可或缺的組成部分,它負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電路狀態(tài),確保模塊在異常情況下能夠安全關(guān)斷。保護(hù)電路通常包括過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、短路保護(hù)等多種功能,能夠有效地保護(hù)可控硅元件和其他電路部件免受損壞。在可控硅調(diào)壓模塊中,保護(hù)電路的作用類似于人的免疫系統(tǒng)。它...
三相晶閘管移相調(diào)壓模塊用于對(duì)三相交流電壓進(jìn)行調(diào)節(jié),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,通常包含多個(gè)晶閘管以及與之配套的移相觸發(fā)電路、保護(hù)電路和電源電路。該模塊通過(guò)對(duì)三相電源中每相晶閘管導(dǎo)通角的精確控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)三相輸出電壓的調(diào)節(jié)。在結(jié)構(gòu)上,為了滿足三相電路的連接需求,模塊通常具...
相位調(diào)節(jié)模塊是觸發(fā)電路的重點(diǎn),其根據(jù)同步信號(hào)和控制信號(hào)生成具有特定相位的觸發(fā)脈沖。模擬相位調(diào)節(jié)常采用RC移相網(wǎng)絡(luò)或集成移相芯片,通過(guò)改變電阻或電容參數(shù)調(diào)節(jié)觸發(fā)角;數(shù)字相位調(diào)節(jié)則利用微控制器的定時(shí)器或計(jì)數(shù)器,通過(guò)軟件算法精確計(jì)算觸發(fā)脈沖的生成時(shí)刻,實(shí)現(xiàn)對(duì)觸發(fā)角的...
缺相保護(hù)功能則通過(guò)監(jiān)測(cè)三相電源的同步信號(hào),當(dāng)檢測(cè)到某相電壓缺失時(shí),觸發(fā)電路自動(dòng)該相觸發(fā)脈沖并發(fā)出報(bào)警信號(hào),防止因缺相運(yùn)行導(dǎo)致的三相不平衡和設(shè)備損壞。模擬式移相觸發(fā)電路作為早期主流技術(shù)方案,其重點(diǎn)架構(gòu)基于分立電子元件和線性集成電路,通過(guò)模擬信號(hào)的處理與變換實(shí)現(xiàn)觸...
缺相保護(hù)功能則通過(guò)監(jiān)測(cè)三相電源的同步信號(hào),當(dāng)檢測(cè)到某相電壓缺失時(shí),觸發(fā)電路自動(dòng)該相觸發(fā)脈沖并發(fā)出報(bào)警信號(hào),防止因缺相運(yùn)行導(dǎo)致的三相不平衡和設(shè)備損壞。模擬式移相觸發(fā)電路作為早期主流技術(shù)方案,其重點(diǎn)架構(gòu)基于分立電子元件和線性集成電路,通過(guò)模擬信號(hào)的處理與變換實(shí)現(xiàn)觸...
移相觸發(fā)電路是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通角精確控制的重點(diǎn)單元,其功能是產(chǎn)生與電源電壓同步且相位可控的觸發(fā)脈沖?,F(xiàn)代移相觸發(fā)電路通常包含同步信號(hào)檢測(cè)、控制信號(hào)處理、相位調(diào)節(jié)和脈沖生成等功能模塊。同步信號(hào)檢測(cè)模塊的作用是從輸入電源中提取過(guò)零信號(hào)或特定相位參考信號(hào),確保觸發(fā)脈沖與電源...
在導(dǎo)通角控制過(guò)程中,保護(hù)電路對(duì)確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。過(guò)流保護(hù)電路通過(guò)電流互感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主電路電流,當(dāng)電流超過(guò)晶閘管額定值時(shí),迅速減小觸發(fā)角(增大導(dǎo)通角)或切斷觸發(fā)脈沖,防止過(guò)流損壞晶閘管。過(guò)壓保護(hù)則通過(guò)壓敏電阻或穩(wěn)壓二極管等元件,在檢測(cè)到異常電壓時(shí)快速...
LC濾波器通過(guò)電感和電容的組合,對(duì)特定頻次的諧波進(jìn)行濾波,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,但濾波效果受負(fù)載變化影響較大;無(wú)源電力濾波器針對(duì)主要諧波頻次設(shè)計(jì),濾波效果好,但靈活性差;有源電力濾波器通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)諧波分量并生成反相電流進(jìn)行抵消,濾波效果好,適應(yīng)性強(qiáng),但成本較高。在...
在實(shí)際應(yīng)用中,混合觸發(fā)電路常用于大功率變流設(shè)備,如電解鋁整流電源、中頻感應(yīng)加熱裝置等。例如在中頻電源系統(tǒng)中,工作頻率可達(dá)1-10kHz,要求觸發(fā)脈沖的相位誤差小于1°,傳統(tǒng)模擬電路難以滿足精度要求,而純數(shù)字電路在高頻下的中斷響應(yīng)延遲又會(huì)導(dǎo)致相位偏差?;旌嫌|發(fā)電...
穩(wěn)壓電路的作用是在輸入電源電壓波動(dòng)或負(fù)載變化時(shí),保持輸出直流電壓的穩(wěn)定。常見(jiàn)的穩(wěn)壓電路有線性穩(wěn)壓電路和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電路。線性穩(wěn)壓電路通過(guò)調(diào)整串聯(lián)在電源輸出回路中的調(diào)整管的導(dǎo)通程度,來(lái)保持輸出電壓的穩(wěn)定,其優(yōu)點(diǎn)是輸出電壓紋波小、精度高,但效率相對(duì)較低;開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電路則...
接著,微控制器通過(guò)內(nèi)部的定時(shí)器或計(jì)數(shù)器等硬件資源,精確地生成具有相應(yīng)相位的觸發(fā)脈沖信號(hào),并通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路將觸發(fā)脈沖輸出到晶閘管的控制極。數(shù)字控制方式具有控制精度高、靈活性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)軟件編程,可以方便地實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制算法和功能,如自適應(yīng)控制、...
可控硅元件:這是模塊的重點(diǎn)部件,具有PNPN結(jié)構(gòu)的四層半導(dǎo)體器件。通過(guò)改變可控硅的導(dǎo)通角(即可控硅開(kāi)始導(dǎo)通的相位角),可以控制通過(guò)它的電流大小,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的調(diào)節(jié)??刂齐娐罚贺?fù)責(zé)接收外部指令,并根據(jù)指令控制可控硅的導(dǎo)通角。控制電路通常由微處理器、邏輯門電...
控制信號(hào)的形式可以是模擬電壓信號(hào)(如0-5V、0-10V等)、模擬電流信號(hào)(如4-20mA),也可以是數(shù)字信號(hào)。控制信號(hào)輸入單元會(huì)將接收到的信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗娃D(zhuǎn)換,以便后續(xù)的相位調(diào)節(jié)單元能夠根據(jù)該信號(hào)對(duì)觸發(fā)脈沖的相位進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整。相位調(diào)節(jié)單元:根據(jù)同步信號(hào)和...
缺相保護(hù)功能則通過(guò)監(jiān)測(cè)三相電源的同步信號(hào),當(dāng)檢測(cè)到某相電壓缺失時(shí),觸發(fā)電路自動(dòng)該相觸發(fā)脈沖并發(fā)出報(bào)警信號(hào),防止因缺相運(yùn)行導(dǎo)致的三相不平衡和設(shè)備損壞。模擬式移相觸發(fā)電路作為早期主流技術(shù)方案,其重點(diǎn)架構(gòu)基于分立電子元件和線性集成電路,通過(guò)模擬信號(hào)的處理與變換實(shí)現(xiàn)觸...
在電源電壓的負(fù)半周(π~2π),當(dāng)ωt=π+θ時(shí),觸發(fā)另外兩個(gè)晶閘管導(dǎo)通,電流從電源負(fù)極經(jīng)負(fù)載、晶閘管流回電源正極,負(fù)載兩端電壓u?=-u=-U?sinωt。當(dāng)ωt=2π時(shí),電源電壓過(guò)零,晶閘管關(guān)斷,負(fù)載電壓再次降為零。通過(guò)改變觸發(fā)角θ的大小,即可改變晶閘管的...
在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中,由于電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流較大,容易對(duì)電網(wǎng)造成沖擊并損壞電動(dòng)機(jī)本身。通過(guò)采用可控硅調(diào)壓模塊實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)控制,可以逐步增加電動(dòng)機(jī)的輸入電壓和電流,降低啟動(dòng)沖擊并延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的使用壽命。在舞臺(tái)表演中,燈光的亮度和顏色變化對(duì)于營(yíng)造氛圍和表達(dá)情感至關(guān)...