斩波(PWM)是一种电力电子装置的控制方式,是一种利用周期性可变的不同占空比的方波来达到对直流电压进行调节的方法。而斩波原理就是斩波技术的工作原理,其应用广泛于电机驱动、太阳能、逆变器、电源等领域,是现代电力电子技术的重要组成部分。
斩波技术主要作用于AC信号上,通过高效的能量转化,将能量从直流源等送到交流负载,以实现从直流到交流的能量转换。作用主要表现在以下两个方面:
1、可调控性。斩波技术可以灵活地控制交流波形的振幅,周期和相位,以满足不同电路对电源电流、电压和频率的需求。
2、节能降耗。斩波技术可以最大限度地提高电能利用率,吸收并利用了回路中一部分电能,以达到节能降耗的效果。
斩波(PWM)技术一般采用高频工作,将输入源转换成高频脉冲电流,并经过LC滤波器后得到纯净的交流电。斩波技术的具体实现方式主要有三种:
1、单臂斩波。是最基本和简单的一种实现方式,用一个可开可关的开关器控制输出电压。但这种方式将导致输入电流中断,会损失一部分输入能量,效率较低。
2、双臂斩波。利用两个可开可关的开关器相对控制,以维持交流波形的输出。这种方式的效率较单臂斩波高,但需要较多的开关器。
3、多电平斩波。是一种增加开关级别的方式。将整个斩波过程分成多个阶段,以实现更高精度、更高效率的输出控制。
斩波技术广泛应用于电机驱动中。通过调节输出矩形波信号的占空比、频率和振幅,可以有效地控制电机的转速、输出扭矩和运行效率,实现自动化、精准化控制。此外,斩波技术可以减小电机噪声,降低电机绕组温升,提高电机寿命,同时也有助于提高能源利用率。