PWM是脈寬調(diào)制與死區(qū)

一、電機(jī)死區(qū)電壓

直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電樞電壓成正比，但是當(dāng)電壓很低的時(shí)候，電機(jī)并不能啟動(dòng)。電樞電壓從零開始，當(dāng)提高到電機(jī)可以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電壓成為“死區(qū)電壓”，意味著低于此電壓，電機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)。死區(qū)電壓和額定電壓一般差距多少呢？不同的電機(jī)有差別，一般說(shuō)在10-15%左右吧。例如12V的電機(jī)，在低于1.5-2V的時(shí)候可能就啟動(dòng)不了了。

二、PWM死區(qū)時(shí)間

PWM是脈寬調(diào)制與死區(qū)：

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(duì)三相電來(lái)說(shuō)，就需要三個(gè)橋臂。以兩電平為例，每個(gè)橋臂上有兩個(gè)電力電子器件，比如igbt。這兩個(gè)igbt不能同時(shí)導(dǎo)通，否則就會(huì)出現(xiàn)短路的情況。

因此，設(shè)計(jì)帶死區(qū)的PWM波可以防止上下兩個(gè)器件同時(shí)導(dǎo)通。也就是說(shuō)，當(dāng)一個(gè)器件導(dǎo)通后關(guān)閉，再經(jīng)過(guò)一段死區(qū)，這時(shí)才能讓另一個(gè)導(dǎo)通。

死區(qū)與死區(qū)時(shí)間：

通常，大功率電機(jī)、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(gè)橋的上半橋和下半橋是是絕對(duì)不能同時(shí)導(dǎo)通的，但高速的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)在達(dá)到功率元件的控制極時(shí)，往往會(huì)由于各種各樣的原因產(chǎn)生延遲的效果，造成某個(gè)半橋元件在應(yīng)該關(guān)斷時(shí)沒(méi)有關(guān)斷，造成功率元件燒毀。

死區(qū)就是在上半橋關(guān)斷后，延遲一段時(shí)間再打開下半橋或在下半橋關(guān)斷后，延遲一段時(shí)間再打開上半橋，從而避免功率元件燒毀。這段延遲時(shí)間就是死區(qū)。（就是上、下半橋的元件都是關(guān)斷的）死區(qū)時(shí)間控制在通常的低端單片機(jī)所配備的PWM中是沒(méi)有的。

死區(qū)時(shí)間是PWM輸出時(shí)，為了使H橋或半H橋的上下管不會(huì)因?yàn)殚_關(guān)速度問(wèn)題發(fā)生同時(shí)導(dǎo)通而設(shè)置的一個(gè)保護(hù)時(shí)段，所以在這個(gè)時(shí)間，上下管都不會(huì)有輸出，當(dāng)然會(huì)使波形輸出中斷，死區(qū)時(shí)間一般只占百分之幾的周期。但是PWM波本身占空比小時(shí)，空出的部分要比死區(qū)還大，所以死區(qū)會(huì)影響輸出的紋波，但應(yīng)該不是起到?jīng)Q定性作用的。

三、死區(qū)優(yōu)缺點(diǎn)

“死區(qū)”優(yōu)點(diǎn)就不用說(shuō)了，缺點(diǎn)是使諧波的含量有所增加。

綜上所述，我們?cè)谑褂肞WM控制電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，首先應(yīng)給一定的PWM以克服電機(jī)的死區(qū)電壓（PWM占空比決定電機(jī)的平均電壓），其次，在產(chǎn)生PWM波時(shí)還應(yīng)添加死區(qū)波段，當(dāng)然現(xiàn)在大多數(shù)單片機(jī)已經(jīng)自帶PWM死區(qū)控制了。

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