Haz una pregunta Pregunta: Zhuo tanto, me gustaría hacer un montón de este filtro de paso bajo de la importancia de la misma, si no, no está fuera de la onda cuadrada CC todavía? Medí con un multímetro más LC, y sin prueba de LC a cabo de tensión es la misma, se puede explicar la necesidad del filtro de paso bajo es?
^ Circuito de salida PWM de medio puente | mapa de "Cómo poner el elefante en el refrigerador" ilustración de tweets ^
Pregunta: Zhuo en gran medida, tengo una idea, la tensión de la batería aumenta, entonces la modulación PWM uso, para asegurar que en la modulación convencional, la tensión en el motor alcanza la tensión nominal, por lo que el motor tendrá una velocidad más alta. Si esto es razonable?
Figura ^ | ^ desde la red
Análisis del principio de una descomposición del objetivo análisis de la señal compleja y descomposición apropiado, el problema no funciona para los componentes se puede omitir, las contradicciones problema GRASP. Este método tiene aplicaciones en muchas disciplinas. Objetos tal como se muestra en la figura rampa ser tan análisis de tensión.
^ Fuerza objeto en movimiento mediante el análisis de la pendiente |. Partir de la figura "Señales y Sistemas" cursos ^
Ninguna
En todas lateral en despiece, garantiza el descomposición ortogonal que la señal antes y después de la descomposición en términos de conservación de la energía.
Hay muchas maneras para que la descomposición de la señal. Por ejemplo, y la señal de CA en DC, componentes pares e impares de los componentes, pulso descomposición, armónicas descomponer la solución parcial real e imaginario y similares. Señal en el componente de DC y AC se utiliza para descomposiciones.
componente de CC es el promedio de la señal. Si la señal es una señal periódica, el componente de señal de corriente continua se define como la integral sobre un ciclo dividido por el período. Si la señal es la señal no periódica se promedia en el tiempo la cantidad de tiempo tiende a infinito cuando el límite. componente AC de la señal es igual a la componente de corriente continua se resta de la señal.
DC y AC descomposición de la señal
componente de corriente alterna y el componente DC de la señal es ortogonal, es decir, que son igual a la potencia y la potencia de la señal original. facilitar así el poder futuro y de alimentación de CC mediante la medición de una señal teórico conocido obtenido, calcular la potencia de la componente de corriente alterna.
En segundo lugar, la señal de CC y CA PWM es una señal periódica de la señal PWM de descomposición dentro de un periodo, un valor fijo de la señal en dos valores. Por ejemplo, la señal de PWM unipolar, dos valores son 0, E; para una señal PWM bipolar, dos valores son E, -E. Se define como la proporción ocupada en una relación de trabajo de alto ciclo de trabajo.
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señal PWM unipolar
señal PWM bipolar
Si la relación de trabajo y el valor pico a pico se conoce de forma de onda PWM, se puede determinar la magnitud de la componente continua de la señal PWM. La relación de trabajo entre el componente de DC y exhibe una función lineal. El componente DC no relacionado con el (período T) de la señal PWM de frecuencia f.
Relativamente fácil de calcular el componente de DC, y luego la adición de la alimentación de CA igual a la potencia de la señal original de acuerdo con la alimentación de CC, puede ser analizado cerca de los correspondientes valores de potencia de los componentes y CA rms.
En tercer lugar, la (pase bajo) inercia mayoría de los sistemas tienen una enlaces del sistema de almacenamiento dinámico, la energía cinética, por ejemplo, mecánica almacenada en el rotor del motor, la energía electromagnética almacenada en la inductancia de la armadura, el condensador de circuito RC almacenar energía eléctrica. El sistema de almacenamiento de energía de tal manera que hay una parte lisa de la acción de la presencia de la señal de entrada: es decir, la señal rápidamente está cambiando muy debilitado; señal para un (señal DC especialmente) lento, es posible cambiar el saliente amplificado.
La armadura y el rotor en el motor
Por ejemplo, una señal de CA se aplica al motor de corriente continua, si la frecuencia de la señal es relativamente alta, la corriente alterna en la inductancia de la acción de suavizado de la armadura del motor, producido será pequeño. rendimiento de par de éstos corriente alterna se genera por movimientos, bajo la acción del rotor y la inercia mecánica de la estructura de transporte, la salida media de par de cero. De tal manera que el motor de corriente continua verdadera continúa girando la aplicación de la componente DC de la señal.
Es un instrumento multímetro puede medir una variedad de parámetros eléctricos. Es la cantidad de tiempo medido de tensión DC, la señal de entrada será filtrada en paso bajo para eliminar la señal de CA de señal de interferencia, un componente de DC en la señal de retención. Por lo tanto, la señal de salida PWM utilizando un tiempo de medición multímetro, el tamaño de los cuales se puede leer directamente un flujo recto.
Problemas Explicación primer problema, la necesidad de una salida LC filtro de paso bajo de la señal PWM en tela de juicio. La razón es usar un multímetro para medir la tensión antes y después de la CL es la misma.
El principio del análisis de circuitos, el LC es un filtro de paso bajo de segundo orden, es decir, la inercia eléctrica. Se puede atenuar en gran medida la señal de CA a CC sin pérdida de señal. Por lo tanto, antes de LC es una señal PWM, sólo el componente de DC de la PWM, PWM alterna componente de corriente se filtra después de LC.
Debido multímetro DC perfil de tensión de prueba solamente la componente continua de la señal, la señal antes y después de la LC no se puede ver. CA del multímetro perfil de tensión y luego la medición antes y después de la señal de tensión LC, se encuentra, filtro LC con una señal de CA grande; filtro LC después de la señal de CA es casi cero.
Para el filtrado de los inductores de alta corriente
efecto LC es filtrar la componente AC de la PWM, para proporcionar una tensión de CC del circuito de potencia ajustable trasera DC, un circuito o un tanque de carga. Si no filtro LC, la señal de PWM, la componente de corriente alterna del circuito eléctrico de CC más adelante tendrá una gran interferencia. Si se ha utilizado de carga directamente en la parte trasera del condensador de almacenamiento, a continuación, la capacitancia es relativamente baja debido a la impedancia de la componente de corriente alterna de la tensión alterna en la señal PWM tendrá un muy gran corriente alterna, que se quemará en frente del circuito PWM.
Es necesario aumentar el circuito de filtro LC de lo anterior circuito de carga medio-puente. A fin de reducir la atenuación del circuito de filtro a la componente de corriente continua de salida, que requiere el uso de una pequeña resistencia interna de la bobina, la corriente del inductor es grande.
Análisis para el segundo problema, se sabe, el motor par que actúa en el componente DC de funcionamiento de la forma de onda PWM, no hay ninguna relación con el componente de corriente alterna. Por lo tanto, no importa cómo la tensión de funcionamiento del circuito de excitación, es decir, el alto pico de salida PWM, simplemente ajustando el ciclo de trabajo de modo que la misma tensión media de salida, el par generado del motor en el mismo.
En consecuencia, la batería no necesita ser potenciado.
Una señal PWM conducir los modelos de automóviles
circuito adicional impulso de la batería también traerá pérdidas de potencia adicionales, aumentar la impedancia de salida del circuito de excitación. Esto es mucho menos directamente conectado a la batería en el circuito de conducción de corriente puede proporcionar potencia. Por lo tanto, impulso adicional de la batería para los modelos de automóviles es superfluo. Verificación experimental Experimento 1: componentes CC y CA utilizando el PWM de forma de onda multímetro multímetro rango de medición de tensión DC y AC de la señal de PWM es sabido, la teoría de la descomposición señal de verificación anterior.
Aplicación de la frecuencia de chip MC33886 unipolar PWM forma de onda de salida del controlador de motor de 2 kHz. energía MC33886 es 8V, por lo que el pico de forma de onda de salida PWM es de 8V. ciclo de trabajo PWM de aproximadamente 50%. Según el análisis anterior, este tiempo debería ser el componente DC de la señal es de aproximadamente 4V.
circuito de salida Experimental PWM forma de onda y
Usando FLUKE gama multímetro medición DC PWM tensión de salida de la pantalla de forma de onda del valor de medición 3.988V, que está muy cerca de los valores teóricos.
Ninguna
^ Movable figura mide componente DC de la forma de onda PWM, y es muy próximo al valor teórico ^
medición de la tensión AC tabla de perfiles componente FLUKE CA de la forma de onda PWM. AC potencia componente de la señal además de la componente continua de la potencia de señal es igual a la potencia total, puede conocer el análisis teórico para la señal PWM de experimentos de ciclo de trabajo del 50%, el valor eficaz de la componente de corriente alterna que debe ser igual a 4V. Aquí eliminando la necesidad de un análisis.
Sin embargo, el valor efectivo real FLUKE AC multímetro visualizar 4.42V, con una diferencia de aproximadamente 10% del valor teórico. Esto es debido al perfil de mano normal de la onda de seno multímetro AC se calcula midiendo el valor eficaz de la señal de la medida de pico no es cierto medición RMS, se genera una gran error. La verdadera mesa de reemplazo de escritorio RMS CA para volver a medir la señal de CA del PWM, el valor medido de 3.998V, es muy cercano al valor calculado.
gama multímetro PWM AC medición de señal de CA, con 10% del valor teórico del error
Ninguno Experimento 2: Observación sobre el efecto de PWM filtro condensador de enlace directo extrae la componente de corriente continua de la forma de onda PWM, es necesario para filtrar la componente de corriente alterna en el mismo. Se inductancia del circuito LC puede ser relativamente voluminoso deshacerse de él?
Experimento, emite directamente la señal PWM utilizando un filtrado de condensador de 1000uF. Por una cámara de infrarrojos para observar el cambio de temperatura de la potencia de salida del chip de circuito integrado.
La imagen del circuito de ensayo de temperatura por infrarrojos
Inicialmente, un pasador con un circuito condensador separado. Después de que el circuito se alimenta, pin mano 1000uF condensador de acuerdo con la almohadilla de PWM de salida, a continuación, se puede ver el circuito de limitación de corriente regulada DC fuente de alimentación y una corriente de salida en la saturación. La siguiente figura muestra un fuerte aumento de la temperatura de la salida integrado MC33886 chip.
Ninguna
^ Circuito de salida de PWM causada por calentamiento directo usando un filtro capacitivo ^
La extracción de la componente continua de la señal de PWM no puede ser directamente a la carga del condensador de filtro en la señal de salida PWM. Dado que la capacitancia es de baja resistencia a la señal AC, se genera el voltaje de CA de la señal PWM en un gran componente de la corriente alterna en el condensador, el circuito de salida causando daño térmico.
Con el fin de limitar la corriente alterna, la inductancia requerida límites. Aquí también se convierte en la inductancia del inductor de suavizado, lo que la tensión de salida PWM alterna medios de suavizado. Claramente, L cuanto mayor sea el valor, menor será la corriente AC, lo que resulta en menos pérdida de potencia. Puesto que la inductancia real de la resistencia de corriente continua está siempre presente, ya que más de derivación, además de aumentar la resistencia DC. Por lo tanto, las necesidades de valor de inductancia para ser un valor de compromiso basado en el inductor de derivación real de la impedancia, frecuencia PWM, y el valor del condensador.
Ninguno **** extiende discutido coche de motor DC discutido previamente en modelos de automóviles, si un circuito de refuerzo para proporcionar energía a es de hecho superfluo. Sin embargo, en un vehículo eléctrico real, tiende a mejorar la eficiencia del motor y un circuito de paso-up proporciona una fuente de alta tensión para el motor. A pesar de la llegada de una cierta pérdida de potencia del circuito impulso DCDC, sino también mejorar la eficiencia general del coche.
^ Configuración de la batería del coche eléctrico | Figura de la red ^
Cuando PWM de accionamiento del motor DC, aunque no hay ninguna contribución a la componente de corriente alterna de un par de giro, pero produce vibraciones a veces reducen la fricción en la estática motor. Coches particularmente cuando en el estado normal en posición vertical, la baja velocidad de avance y la operación inversa. Reducir la fricción estática se reducirá el impacto de la componente no lineal del control del sistema.
La teoría PWM de frecuencia más alta, el tiempo de post-filtrado, la L deseada, el valor de C será menor, reduciendo de este modo el volumen de los componentes, el motor de accionamiento, la vibración generada ruido es más pequeño. Sin embargo, la frecuencia PWM aumenta, las pérdidas de conmutación tendrá un gran etapa final de potencia. Algunos especifica chip de circuito la frecuencia máxima PWM, como el MC33886 requieren frecuencia de salida no superior es de 10 kHz. También hace PWM de alta frecuencia de la capacidad de salida de corriente del circuito de salida se reduce.
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