数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 图3-19PWM脉宽调制波形 当指令信号U,=0时，输出信号U,为正负脉冲宽度相等的矩形脉冲：当指令信号 U,0时，输出信号U,的正脉冲宽度大于负脉冲宽度：当指令信号U,<0时，输出信号U 的正脉冲宽度小于负脉冲宽度。 当指令信号U,≥U/2(U是三角波的峰-蜂值)时，输出信号U,是一个正直流信 号：当指令信号U≤U2时，输出信号，是一个负直流信号。 目前集成化的电压-脉宽变换器芯片有LMB524等，此外，80C522、8098等单片机 本身也具有PWM的输出功能，其输出脉冲宽度和频率可由编程决定，应用方便。 开关功率放大器的作用是对电压-脉宽变换器输出的信号U,进行放大，输出具有足 够功率的信号U。,以驱动直流伺服电动机。 开关功率放大器通常由大功率晶体管构成，有两种结构形式，一种是H形（也称桥 式)，另一种是T形。根据各晶体管基极所加的控制电压波形，每种结构形式又可分为 单极性输出、双极性输出和有限单极性输出三种工作方式。图3-20所示为双极性输出 的H型桥式PWM晶体管功率放大器的电路原理图。通常开关放大器输出电压的频率比 每个品体管开关频率高一倍，从而弥补了大功率晶体管开关频率不能做得很高的缺陷 改善了电枢电流的连续性，这也是这种电路被广泛采用的原因之一。 兰州交通大学机电工程学院 数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 兰州交通大学机电工程学院 10 图 3–19 PWM 脉宽调制波形 当指令信号 U1 =0 时，输出信号 U S 为正负脉冲宽度相等的矩形脉冲；当指令信号 U1 >0 时，输出信号 U S 的正脉冲宽度大于负脉冲宽度；当指令信号 U1 <0 时，输出信号 U S 的正脉冲宽度小于负脉冲宽度。 当指令信号 U1 UTPP / 2 ( UTPP 是三角波的峰–峰值)时，输出信号 U S 是一个正直流信 号；当指令信号 U1 UTPP / 2 时，输出信号 U S 是一个负直流信号。 目前集成化的电压–脉宽变换器芯片有 LM3524 等，此外，80C522、8098 等单片机 本身也具有 PWM 的输出功能，其输出脉冲宽度和频率可由编程决定，应用方便。 开关功率放大器的作用是对电压–脉宽变换器输出的信号 U S 进行放大，输出具有足 够功率的信号 UP ，以驱动直流伺服电动机。 开关功率放大器通常由大功率晶体管构成，有两种结构形式，一种是 H 形(也称桥 式)，另一种是 T 形。根据各晶体管基极所加的控制电压波形，每种结构形式又可分为 单极性输出、双极性输出和有限单极性输出三种工作方式。图 3–20 所示为双极性输出 的 H 型桥式 PWM 晶体管功率放大器的电路原理图。通常开关放大器输出电压的频率比 每个晶体管开关频率高一倍，从而弥补了大功率晶体管开关频率不能做得很高的缺陷、 改善了电枢电流的连续性，这也是这种电路被广泛采用的原因之一