斩波直流调速的原理电路见图(a),其等效电路如图(b)所示。控制一系列脉动电压导通比的装置称斩波器。图中用理想的快速开关S代表斩波器,接于直流电源U与直流电动机M之间,在S断开时二极管V为电动机的电枢电流提供续流通道。若S快速通断甲且通断的周期T(称斩波周期)很短,大大小于电动机M的机电时间常数,这样得到的电机端电压将为一系列脉冲电压,如图(c)所示。设理想快速开关闭合时间为ton,关断时间为toff,输出的系列脉冲电压的平均值与闭合时间及通断周期T(T=ton+toff)的比(即导通比a)有关。改变导通比就可改变电机端电压的平均值,从而达到调速的目的。
控制导通比a有三种方式:
(1) PWM脉冲宽度调制:保持斩波通断周期T不变,即斩波频率f(f=1/T)不变,只改变斩波器的导通时间t的脉冲宽度调制。
(2) PFM脉冲频率调制:保持导通时间ton不变(或关断时间toff不变),改变斩波通断周期T,即改变斩波频率f的脉冲频率调制。
(3) PTM脉冲时间调制:导通时间ton与斩波周期T(或频率f)协同调节的脉冲时间调制 。