某伺服PWM驱动系统中低通功率滤波电路优化设计

  • 文章关键词:
  •  摘 要:伺服系统是控制系统的重要组成部分。其中,PWM功率放大器是通过低通功率滤波电路连接直流力矩电动机,该滤波电路的性能对整个系统能否正常工作起着非常关键的作用。基于某伺服PWM驱动系统,使用Excel宏编写的功率设计软件,分析并构建了相应的巴特沃斯分割电感低通功率滤波电路,通过使用Multisim电路仿真软件的方式分析和验证了该优化设计的有效性与可行性。
    关键词:PWM;SA03;低通功率滤波电路;功率设计软件;MuItisim


        某伺服系统根据其应用需求,采用SA03作为功率放大器。要求其在0~10 V的控制信号作用下,能够驱动25 V,20 A的直流电动机负载。因此滤波电路的稳定与效率对伺服系统的性能有着直接影响。SA03是高度集成的PWM功率放大器件,若作为PWM驱动系统必须设计相应的滤波电路。滤波电路的优化设计要充分考虑到SA03的技术特点和该伺服系统的应用环境。

    1 PWM系统的拓扑结构
        如图1所示,PWM(脉冲宽度调制)放大器是一个复杂的系统,系统的核心是高度非线性调制和解调,它包含了极点和零点以及高次谐波和次谐波选择的问题。低通功率滤波电路在系统中主要起两个作用。
        (1)对PWM输出信号进行调制,首先PWM模块将输入信号转换成对时间进行调制而幅度等于电源电压的脉冲信号,PWM模块内的全桥放大器一般都利用反相锁存调制,当一个输出为高,另一个输出总是低。假如50%占空比,则意味着开关频率的每个周期内高和低的时间相等,脉冲信号必须通过低通功率滤波电路解调后,才能到达负载端其信号值为零。
        (2)低通功率滤波电路抑制通过时间调制的方波载波信号,在滤波电路的输出端上可以得到远低于PWM开关频率的负载载波信号,事实上占空比不断变化的PWM信号参杂了很多高频毛刺成分,会严重干扰反馈电路的参数,同时过高的载波频率可能会损坏负载本身。

    2 PWM低通功率滤波电路的拓扑结构
    2.1 低通功率滤波电路的结构选择
        PWM滤波电路通常是一个低通滤波器。不同类型的低通滤波器都有各自的优缺点,因此一般采用折衷的原则设计最佳的滤波器。主要特点是:通频带的平坦度、衰减率,相对于频率的相位移,常见的有巴特沃斯、切比雪夫及贝塞耳滤波器。相比之下,巴特沃斯滤波器在通频带上有一个很好的平滑的响应曲线,而且在截止频率以外有很好的衰减率,元件的变化对性能没有很大的影响,因此它是一个性能比较好而且常用的滤波器,所以在设计中采用巴特沃斯滤波器。

工控机箱_19寸工业机箱厂家_服务器机箱品牌制造商

产品中心
工业机箱

工控机箱
工控机箱
服务器机箱
服务器机箱
OEM/ODM定制流程
工控机箱定制流程
  • 定制咨询
    工控机箱定制咨询
    Step1
  • 需求分析
    工控机箱定制需求分析
    Step2
  • 可行性分析
    工控机箱定制可行性分析
    Step3
  • 确认规格
    工控机箱定制确认规格
    Step4
  • 报  价
    工控机箱定制报价
    Step5
  • 合同签订
    工控机箱定制合同签订
    Step6
  • 图纸确认
    工控机箱定制图纸确认
    Step7
  • 样品确认
    工控机箱定制样品确认
    Step8
  • 批量生产
    工控机箱定制批量生产
    Step9
迈肯思优势
工控机箱优势
迈肯思的八大优势MACASE'S EIGHT ADVANTAGES
迈肯思的八大优势
解决方案
机箱行业解决方案
机架式机箱行业解决方案 机架式机箱行业解决方案
服务器机箱行业解决方案 服务器机箱行业解决方案
工业机箱行业解决方案 工业机箱行业解决方案
工控机箱行业解决方案 工控机箱行业解决方案
工控机箱品牌厂商

MACASE用心打造每个细节
以全新的技术与的服务开创中国工控机箱领域新的篇章!
从这里开始,了解迈肯思的一切

服务器机箱品牌厂商
新闻资讯
4u机箱资讯
友情链接:
服务器机箱    |  工控机箱    |   2u机箱    |  4u机箱    |   机箱行业资讯    |   联系我们    |   网站地图    |           网站技术支持:云驰力