一、電機死區電壓
直流電動機的轉速與電樞電壓成正比,但是當電壓很低的時候,電機并不能啟動。電樞電壓從零開始,當提高到電機可以轉動時的電壓成為“死區電壓”,意味著低于此電壓,電機不能轉動。死區電壓和額定電壓一般差距多少呢?不同的電機有差別,一般說在10-15%左右吧。例如12V的電機,在低于1.5-2V的時候可能就啟動不了了。
二、PWM死區時間
PWM是脈寬調制與死區:
在電力電子中,最常用的就是整流和逆變。這就需要用到整流橋和逆變橋。對三相電來說,就需要三個橋臂。以兩電平為例,每個橋臂上有兩個電力電子器件,比如igbt。這兩個igbt不能同時導通,否則就會出現短路的情況。
因此,設計帶死區的PWM波可以防止上下兩個器件同時導通。也就是說,當一個器件導通后關閉,再經過一段死區,這時才能讓另一個導通。
死區與死區時間:
通常,大功率電機、變頻器等,末端都是由大功率管、IGBT等元件組成的H橋或3相橋。每個橋的上半橋和下半橋是是絕對不能同時導通的,但高速的PWM驅動信號在達到功率元件的控制極時,往往會由于各種各樣的原因產生延遲的效果,造成某個半橋元件在應該關斷時沒有關斷,造成功率元件燒毀。
死區就是在上半橋關斷后,延遲一段時間再打開下半橋或在下半橋關斷后,延遲一段時間再打開上半橋,從而避免功率元件燒毀。這段延遲時間就是死區。(就是上、下半橋的元件都是關斷的)死區時間控制在通常的低端單片機所配備的PWM中是沒有的。
死區時間是PWM輸出時,為了使H橋或半H橋的上下管不會因為開關速度問題發生同時導通而設置的一個保護時段,所以在這個時間,上下管都不會有輸出,當然會使波形輸出中斷,死區時間一般只占百分之幾的周期。但是PWM波本身占空比小時,空出的部分要比死區還大,所以死區會影響輸出的紋波,但應該不是起到決定性作用的。
三、死區優缺點
“死區”優點就不用說了,缺點是使諧波的含量有所增加。
綜上所述,我們在使用PWM控制電機轉速時,首先應給一定的PWM以克服電機的死區電壓(PWM占空比決定電機的平均電壓),其次,在產生PWM波時還應添加死區波段,當然現在大多數單片機已經自帶PWM死區控制了。
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原文標題:【控制】電機死區電壓與PWM死區時間
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