變頻空調的“變頻器”是什么? 為什么變頻器更省電? 本文將重點(diǎn)介紹SOC設計中常見(jiàn)的IP-PWM
1、PWM
PWM是脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation )的縮寫(xiě)。 利用數字輸出控制模擬電路是一種非常有效的技術(shù)。 可以節能(通常更安靜)地控制電機的速度、加熱器的熱輸出等。 現有的脈寬調制APP包括但不限于以下幾種:
變速風(fēng)扇控制器。 VRF供暖空調壓縮機驅動(dòng)。 混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)機驅動(dòng)電路。 LED調光器。 脈寬調制技術(shù)改變了世界,降低了使用變頻空調、變頻冰箱、變頻洗衣機等電動(dòng)機的電器的功耗。 例如,在某些情況下,變頻空調的耗電量不到非變頻空調的一半。 現代,宣傳有變速壓縮機和變速風(fēng)扇的設備不包括兩個(gè)或三個(gè)速度風(fēng)扇。 很可能使用脈沖寬度調制技術(shù)
2、PWM基本原理
不管是什么形狀的電壓波形,只要波形和坐標軸t包圍的影子的面積相同,則為
結果(平均輸出電壓)相同。 這就是面積等效原理!
因此,可以使用這些脈沖來(lái)代替正弦波和所需的波形,只要按照一定的規則對各脈沖進(jìn)行寬度調制,就可以改變電路的輸出電壓的大小,也可以改變輸出對頻率。
3、為什么使用PWM
電氣工程師可能想知道為什么應該使用脈寬調制來(lái)控制設備,用戶(hù)也提出了同樣的問(wèn)題。 答案是一樣的。 為什么要使用變頻空調和其他變速電器?
兩個(gè)問(wèn)題的答案都是,PWM改變了電動(dòng)機的速度,因此只消耗必要的電力,不像消耗熱量那樣消耗未使用的電流。 舊的替代方案是簡(jiǎn)單的晶體管電路,通過(guò)改變電阻來(lái)改變電流。 也適用于電阻的效率規則也適用于晶體管——的電阻,其一部分作為熱被燒毀,從而浪費能量。 在這方面,它們就像加熱器一樣。 幸運的是,這些電路從未成為主流。 空調和冰箱等電器因為頻繁的開(kāi)關(guān)一直在全速運轉,噪音很大,浪費了能源。
4、PWM是如何工作的?
PWM的工作原理是脈沖直流電流,每個(gè)脈沖改變“on”的時(shí)間量,控制LED等設備中流動(dòng)的電流量。 PWM是數字。 也就是說(shuō),有開(kāi)和關(guān)兩種狀態(tài)(二進(jìn)制必須對應于1和0 )。
脈沖接通的時(shí)間越長(cháng),LED越亮。 由于脈沖間隔短,LED實(shí)際上不會(huì )關(guān)閉。 換言之,LED的電源開(kāi)關(guān)速度非???每秒數千次),以至于LED實(shí)際上不會(huì )閃爍。 這是所謂的PWM調光,這樣的電路就是所謂的PWM LED調光電路。
PWM電源的占空比設定為70%時(shí),脈沖在70%的時(shí)間內接通,在30%的時(shí)間內斷開(kāi)。 占空比是指工作時(shí)間。 在70%的占空比下,LED的亮度應該接近70%。 占空比和亮度的相關(guān)性不是100%直線(xiàn)的。 因為led的效率會(huì )根據供給電流的大小而變化。 占空比為0%時(shí),信號整體如下平坦。 0%的脈寬調制占空比意味著(zhù)電源關(guān)閉。 在這種狀態(tài)下,LED將無(wú)法正常工作。 只需要關(guān)閉。
PWM電路之所以如此有效,重要的是為了限制電流的大小,沒(méi)有采用電阻。 這是一種通過(guò)完全接通和斷開(kāi)電流來(lái)控制電流大小,因此沒(méi)有額外的功耗,比其他方式更經(jīng)濟、抗干擾、實(shí)用有效的技術(shù)。