「電路分析」PWM速度控制8：總結

在第7部分我們解釋了全橋是如何工作的，接著(zhù)又解釋了兩個(gè)合適的半橋如何“背靠背”連接起來(lái)，形成一個(gè)完整的橋。在那次演習中，兩個(gè)控制器獨立運行，在正常運行中，只有一個(gè)半橋在斬波。只有當永久連接的半橋進(jìn)入限流狀態(tài)時(shí)，兩個(gè)半橋才會(huì )被切斷。

但是如果我們故意同時(shí)切換四個(gè)橋腿會(huì )怎么樣？作為這一頁(yè)的檢查。這是一個(gè)可能的建議，我原來(lái)的創(chuàng )意。

在下面的橋梁圖紙中，方案是A和D支腿打開(kāi)，B和C支腿關(guān)閉，反之亦然。因此，如果占空比為50%，那么電機兩端的電壓將相等，正好是電源電壓的一半，電機電流將不流動(dòng)。

現在考慮當A段（和D段）在B段（和C段）的循環(huán)中處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)的情況。很明顯，電動(dòng)機左端的電壓將比右端的電壓高，凈電流將如紅色箭頭所示流動(dòng)。因為我們選擇了一個(gè)足夠高的斬波頻率，使得電機電流在整個(gè)循環(huán)中基本上是恒定的，當a腳斷開(kāi)時(shí)，飛輪電流將沿著(zhù)綠色箭頭所示的路徑流動(dòng)。

當電動(dòng)機的反電動(dòng)勢上升到控制器的平均電壓輸出之上時(shí)，電動(dòng)機的電流當然會(huì )反轉，因為它開(kāi)始產(chǎn)生電流，上面顯示的電流也會(huì )反轉。

我們已經(jīng)看到，在50%的占空比下，控制器沒(méi)有凈輸出。當A D大于50%時(shí)，電機向前驅動(dòng)。當B C接通超過(guò)50%時(shí)，電機將反向驅動(dòng)。所以在這種模式下，前進(jìn)和后退或加速和剎車(chē)之間的斬波動(dòng)作沒(méi)有任何區別。

1. 驅動(dòng)波形
   驅動(dòng)電橋只需要兩個(gè)pwm波形，一個(gè)是另一個(gè)的逆變。當然，這是假設橋切換的定時(shí)（防止跨導，避免A和C同時(shí)開(kāi)啟）是在驅動(dòng)和電平轉換電路中完成的。

2. 電流限制
   在任何時(shí)候，也就是說(shuō)，在所有四個(gè)運行象限中，電機電流在C腳或D腳中流動(dòng)，其中一個(gè)必須是正的。這樣可以使用更簡(jiǎn)單的電流檢測電路。

1. 主電容器
   主要的電容器正在加緊工作。在其他全橋電路中，飛輪電流僅通過(guò)電機和MOSFET局部再循環(huán)。在這里，它通過(guò)電池線(xiàn)循環(huán)，然后通過(guò)主去耦電容器，因此需要更多的去耦電容器。

2. 效率
   我們看到了第6部分這種換流是mosfet中的一個(gè)高損耗點(diǎn)。在上述系統中，兩個(gè)橋的兩半始終在切換（當然不是全速），因此橋的兩半都必須消散換向損耗。這意味著(zhù)整體效率將低于其他交換系統，也就是說(shuō)，它會(huì )變得更熱一些。然而，為了稍微緩解這一點(diǎn)，在通常的系統中，一個(gè)hiside橋腿完全打開(kāi)并持續傳導電流。它的結溫會(huì )很高 two加熱，這將增加硅的導通電阻。如果導電MOSFET在循環(huán)的一部分時(shí)間內關(guān)閉，它將能夠在不導電時(shí)冷卻，因此其平均結溫可能不會(huì )那么高。這將在一定程度上抵消換向加熱。要真正計算這一差異，就需要在整個(gè)循環(huán)中進(jìn)行熱積分，還需要繪制耗散圖。計算包括結熱質(zhì)量，熱阻，環(huán)境冷卻，當然還有開(kāi)關(guān)時(shí)間。

很明顯，它的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)在很大程度上取決于實(shí)現：下到驅動(dòng)電路，以及它如何處理所有正常的設計妥協(xié)。

我們希望，這些文章讓你對所涉及的原則有了一個(gè)很好的認識。然而，他們幾乎沒(méi)有觸及到使用軟件可以做什么的表面。自從文章第一次寫(xiě)出來(lái)以來(lái)，電子技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展！

用微控制器控制全橋，電路可以大大簡(jiǎn)化，可以進(jìn)行更多的監控，這樣任何一個(gè)橋腿都可以獨立開(kāi)關(guān)。這可以用來(lái)測試外部故障，并及時(shí)做出相應的反應，以避免損壞控制器。故障可以被記錄下來(lái)以便以后診斷，并且可以采取一些巧妙的方法來(lái)更好地保護機器：可以對電機電流進(jìn)行分析，從而避免過(guò)熱，并且可以保持控制，這樣即使電池掉電，機器也能安全地斷開(kāi)。

我們將準備與一個(gè)有足夠興趣（和能力）的讀者討論這些事情，使商業(yè)設計得以實(shí)現。