关键词：PWM、PFM

斩波器（又叫直流-直流变换器）是介于直流电源与负载之间，用来改变加在负载端的直流平均电压的一种装置。

斩波器广泛用于直流电动机的无级调速。如电力机车、无轨电车、地铁及一些重大型机床设备等。

斩波器输出的是大小可调的直流平均电压，其输出的直流平均电压为：

U=（τ/T）E，

τ：斩波器开关元件的导通时间。

T：斩波器开关元件的通断周期

E：直流电源电压

由上关系式可知，在直流电源电压E一定时，改变斩波器开关元件的导通时间τ或改变斩波器开关元件的通断周期T，就可以改变输出的直流平均电压。

斩波器常用的有三种调制方法：定频调宽法（脉宽调制PWM）、定宽调频法（脉冲频率调制PFM）、调频调宽法（混合调制）。

1，定频调宽法（脉宽调制PWM）：保持开关元件触发频率f不变，即保持T不变，以改变开关元件的导通时间τ改变直流输出的平均电压。

特点：

a 使用全控型器件的定频调宽法（PWM）斩波器，其脉宽调制电路的开关频率较高（一般在几KHz）,因此系统的频带宽,响应速度快,动态抗扰能力强。

b 在系统的低速区，当开关频率较高时，电枢电流脉动较小且连续（直流电动机的电枢电感的滤波作用），调速平滑、精度高、范围宽，电机运行时速度稳定，同时，电机的损耗和发热都较小。

c 定频调宽法（PWM）斩波器，功率因数,效率都较高。

d 主电路所需的功率元件少,线路简单,控制方便。

e 定频调宽法（PWM）斩波器,易于智能化控制，如可用PLC控制器实现精确的闭环调节。

f 定频调宽法（PWM）斩波器适用于中、小功率的系统。

2， 定宽调频法（脉冲频率调制PFM）：保持开关元件的导通时间τ不变，以改变开关元件触发频率f（改变T）改变直流输出的平均电压。

特点：

a 有较高的信噪比。

b 定宽调频法（PFM）在外围电路相同情况下，其峰值效应与定频调宽法（PWM）相似，但在峰值效率以前，脉冲频率调制（PFM）的效率远远高于脉冲宽度调制(PWM)的效率，这是脉冲频率调制(PFM)的主要优势。

c 脉冲宽度调制（PWM）由于误差放大器的影响，回路的增益及响应速度受到限制，脉冲频率调制（PFM）具有较快的响应速度。

d 滤波困难（谐波频谱太宽）。

e 峰值效率以前，脉冲频率调制（PFM）的频率低于脉冲宽度调制（PWM）的频率，会造成输出纹波比脉冲宽度调制(PWM)偏大。

f 脉冲频率调制（PFM）控制，具有静态功耗小的优点。

g 与脉冲宽度调制（PWM）相比，脉冲频率调制（PFM）的输出电流小 ，在轻载时效率比脉冲宽度调制（PWM）高。

h 没有限流的功能，不能工作于连续导电方式。

l 脉冲频率调制（PFM）控制的线路、控制形式较复杂。

3，调频调宽法：此种调制方式是是两种调制方式的组合，即同时改变开关元件触发频率f和开关元件的导通时间τ改变直流输出的平均电压。

特点：

a具有脉冲宽度调制（PWM）与脉冲频率调制（PFM）优点，同时两者结合使各自的缺点得到改善和消除。

b 控制线路复杂。

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