《新能源汽车电力电子技术》教案 第15课 了解PWM控制技术.pdf

课题了解PWM控制技术

课时2课时（90min）

知识目标：

了解PWM控制技术。

技能目标：

教学目标能正确测试单相SPWM逆变电路。

素质目标：

（1）树立民族自尊心、自豪感和文化自信。

（2）养成专注细致的工匠精神，树立职业理想。

教学重点：PWM控制技术的基本原理和应用，PWM逆变电路及控制方法

教学重难点

教学难点：PWM逆变电路及控制方法

教学方法讲授法、问答法、讨论法、实践教学法

教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学过程主要教学内容及步骤

【教师】使用APP进行签到

考勤

【学生】班干部报请假人员及原因

【教师】展示“形状不同而冲量相同的各种窄脉冲波形”图片（详见教材），讲述“任务导入”的相关内容

如果将冲量（幅值对时间的积分）相等而形状不同的窄脉冲分别加在具有惯性环节的输入端，则其输出响

应波形基本相同。也就是说，尽管脉冲的形状不同，但只要冲量相等，其作用的效果基本相同，即面积等效原

任务导入

理，这也是PWM控制技术的重要理论依据。如图所示为形状不同而冲量相同的各种窄脉冲波形，它们在低频段

取得的输出响应波形基本相同，仅在高频段略有差异。

【学生】聆听、观看、理解、记忆

【教师】讲解新知

6.2.1PWM控制技术概述

1．PWM控制技术的基本原理

【教师】展示“利用SPWM波代替正弦半波的过程”图片（详见教材），讲解新知

根据面积等效原理，将其分割成宽度相等、但幅值不同的7个窄脉冲。此时利用7个幅值相等，但宽度不

同的矩形脉冲去代替正弦半波的7个窄脉冲。只要确保每个矩形脉冲的面积与所对应的窄脉冲面积相同，且矩

形脉冲序列的脉冲宽度按正弦规律变化，则PWM波就可以等效于正弦波。此时得到的波形称为SPWM波形，

传授新知脉冲频率越高，则SPWM波形越接近正弦波。

PWM控制技术是通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需波形（含形状和幅值）的技术，实

现PWM控制的关键就在于确定各矩形脉冲的宽度。

【教师】提出问题，随机邀请学生回答

如何确定各矩形的宽度？

【学生】聆听、思考、回答

【教师】总结学生回答，讲解新知

以调制SPWM波形为例，确定各矩形脉冲宽度的方法主要有计算法和调制法两种。

1

计算法：根据正弦波频率、幅值和半周期脉冲数目等参数计算PWM波各脉冲宽度和间隔。

调制法：根据等腰三角波与正弦波相交的方法确定各矩形脉冲的宽度。

【教师】讲述“点拨”的相关内容

一般将需要合成的信号称为调制信号，如正弦波和非正弦波等。而用于传递调制信号的高频信号称为载波，

如等腰三角波和锯齿波等。调制就是选择合适的载波来传递调制信号的过程。

【学生】聆听、思考、理解、记忆

2．PWM控制技术的应用

【教师】组织学生扫码观看“PWM控制技术在新能源汽车上的应用”微课视频（详见教材），提出问题，

随机邀请学生回答

根据视频内容，说说PWM控制技术的应用。

【学