CN116520676A - 电流追踪pwm脉冲控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电流追踪PWM脉冲控制器，特别是采用多个滞环比较器实现死区隔离的电流追踪PWM脉冲控制器，属于信号发生器与电力电子设备领域。误差控制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器由运放、二电平信号发生驱动器与电流传感器构成。窄脉限制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器由比较器、惯性环节或积分环节与二电平信号发生驱动器、电流传感器构成。误差控制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器由运放、比较器与三电平信号发生驱动器、电流传感器构成。窄脉限制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器由两比较器、惯性环节或积分环节与三电平信号发生驱动器、电流传感器构成。电流追踪PWM脉冲控制器将电流检测信号与电流给定信号比较，结果送入信号发生驱动器驱动负载产生电流形成闭环控制。

Description

电流追踪PWM脉冲控制器
技术领域
本发明涉及一种电流追踪PWM脉冲控制器，特别是采用多个滞环比较器实现自带死区隔离的电流追踪PWM脉冲控制器，属于信号发生器与电力电子设备领域。
背景技术
随着社会与技术的高速发展，电力电子设备在生产装备、电力传输、电气传动、汽车电子、电子消费品等各种产品中占据的比重日益增大，在生产实践与人类生活中作用也日趋重要，但由于电力电子器件热量耗散能力的限制、大功率电动装备节能的需要，PWM控制的高效率的电力驱动装置日益受到重视。
PWM脉冲控制器主要有数字电路与模拟电路二种形式。
数字形式的PWM控制器通常采用单片机系统的方式实现，与外部设备信号传输还需要模拟数字转换接口，其电路与算法都比较复杂、成本相对较高，其系统可靠性对于电力驱动设备的电磁干扰较为敏感。
模拟形式的PWM控制器通常采用PI或PID调节器或类似功能的调节器、由三角波发生器构成的PWM脉冲发生器及模拟运算电路等组成，结构相对数字形式的PWM控制器要简单些，电力驱动设备的电磁干扰对其可靠性的影响也相对较小，成本相对较低，但目前普通PWM控制器的结构仍然太过复杂，且效能相对较差。
PWM脉冲控制器可分为电压型与电流型两种类型，根据输出电压的特征PWM脉冲控制器还可以分为二电平与三电平两种形式。电压型PWM脉冲控制器以控制输出电压平均量为目标，开环控制可直接得到，电路较为简单。电流型PWM脉冲控制器也称为电流追踪PWM脉冲控制器，是以控制输出电流为目标，需要闭环控制才能实现，电路复杂很多。三电平PWM脉冲控制器比二电平PWM脉冲控制器谐波分量少、波形失真小，但三电平PWM脉冲控制器的结构比二电平PWM脉冲控制器要复杂很多，电流型三电平PWM脉冲控制器最为复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：
1、构建一种误差控制型二电平与三电平电流追踪PWM脉冲控制器；
2、构建一种窄脉限制型二电平与三电平电流追踪PWM脉冲控制器。
本发明提供了一种电流追踪PWM脉冲控制器。
本发明所要解决的技术问题是通过下述技术方案实现的。
一种误差控制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器，有一个电流给定信号输入端和一个脉冲功率输出端；误差控制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器由运放A与二电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，运放A的同相输入端作为误差控制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器的电流给定信号输入端，运放A的反相输入端通过电阻RF接运放A的输出端、通过电阻RI接电流传感器的输出端，运放A与电阻RF和电阻RI构成误差放大器，二电平信号发生驱动器的输入端连接运放A的输出端即误差放大器的输出端，二电平信号发生驱动器的输出端通过电流传感器作为误差控制型电流追踪PWM脉冲驱动器的脉冲功率输出端；二电平信号发生驱动器由滞环比较器与功率驱动器构成，上滞环比较器的输入端与下滞环比较器的输入端连接在一起作为二电平信号发生驱动器的输入端，上滞环比较器的输出端与下滞环比较器的输出端分别连接上功率驱动器和下功率驱动器的输入端，上功率驱动器的输出端和下功率驱动器的输出端连接在一起作为二电平信号发生驱动器的输出端；上滞环比较器的平均门限电压为正、下滞环比较器的平均门限电压为负，绝对值大小相等，上滞环比较器与下滞环比较器的回差电压相等，误差放大器输出电压的范围覆盖上滞环比较器与下滞环比较器门限电压的范围；功率驱动器主要由带有二极管的功率管构成，相对于同一个输入信号上功率驱动器与下功率驱动器功率管的通断状态相反。
一种窄脉限制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器，有一个电流给定信号输入端和一个脉冲功率输出端；窄脉限制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器由比较器B1与惯性环节或积分环节、二电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，比较器B1的同相输入端连接作为窄脉限制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器的电流给定信号输入端，比较器B1的反相输入端接电流传感器的输出端，比较器B1输出端连接惯性环节或积分环节的输入端，比较器B1与惯性环节或积分环节构成误差映射器，二电平信号发生驱动器的输入端连接惯性环节或积分环节的输出端即误差映射器的输出端，二电平信号发生驱动器的输出端通过电流传感器作为窄脉限制型电流追踪PWM脉冲驱动器的脉冲功率输出端；二电平信号发生驱动器由滞环比较器与功率驱动器构成，上滞环比较器的输入端与下滞环比较器的输入端连接在一起作为二电平信号发生驱动器的输入端，上滞环比较器的输出端与下滞环比较器的输出端分别连接上功率驱动器和下功率驱动器的输入端，上功率驱动器的输出端和下功率驱动器的输出端连接在一起作为二电平信号发生驱动器的输出端；上滞环比较器的平均门限电压为正、下滞环比较器的平均门限电压为负，绝对值大小相等，上滞环比较器与下滞环比较器的回差电压相等，误差映射器输出电压的范围覆盖上滞环比较器与下滞环比较器门限电压的范围；功率驱动器主要由带有二极管的功率管构成，相对于同一个输入信号上功率驱动器与下功率驱动器功率管的通断状态相反。
一种误差控制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器，有一个电流给定信号输入端和一个脉冲功率输出端；误差控制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器由运放A、比较器B与三电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，运放A的同相输入端和比较器B的同相输入端连接作为误差控制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器的电流给定信号输入端，比较器B的反相输入端接地，运放A的反相输入端通过电阻RF接运放A的输出端、通过电阻RI接电流传感器的输出端、通过电阻RP接比较器B的输出端，运放A和比较器B与电阻RF和电阻RI及电阻RP构成偏差放大器，三电平信号发生驱动器的输入端连接运放A的输出端即偏差放大器的输出端，三电平信号发生驱动器的输出端通过电流传感器作为误差控制型电流追踪PWM脉冲驱动器的脉冲功率输出端；三电平信号发生驱动器由滞环比较器与功率驱动器构成，上滞环比较器的输入端、下滞环比较器的输入端与中间比较器的输入端连接在一起作为二电平信号发生驱动器的输入端，上滞环比较器的输出端、下滞环比较器的输出端和中间比较器的输出端分别连接上功率驱动器的输入端、下功率驱动器的输入端和中功率驱动器的输入端，上功率驱动器的输出端、下功率驱动器的输出端和中功率驱动器的输出端连接在一起作为三电平信号发生驱动器的输出端；上滞环比较器的平均门限电压为正、下滞环比较器的平均门限电压为负，绝对值大小相等，上滞环比较器与下滞环比较器的回差电压相等，偏差放大器输出电压的范围覆盖上滞环比较器与下滞环比较器门限电压的范围；中间比较器采用过零比较器或滞环比较器；功率驱动器主要由带有二极管的功率管构成，相对于同一个输入信号上功率驱动器与下功率驱动器功率管的通断状态相反；中功率驱动器由两个并有二极管的功率管反向串接构成或由两个串有二极管的功率管反向并接构成，相对于同一个输入信号两个功率管的通断状态相反。
一种窄脉限制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器，有一个电流给定信号输入端和一个脉冲功率输出端；窄脉限制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器由比较器B0、比较器B1与惯性环节或积分环节、三电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，比较器B0的同相输入端和比较器B1的同相输入端连接作为窄脉限制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器的电流给定信号输入端，比较器B0的反相输入端接地，比较器B1的反相输入端接电流传感器的输出端，比较器B0输出端与比较器B1输出端分别通过电阻RX与电阻RY同时连接惯性环节或积分环节的输入端，比较器B0和B1、电阻RX和RY与惯性环节或积分环节构成偏差映射器，三电平信号发生驱动器的输入端连接惯性环节或积分环节的输出端即偏差映射器的输出端，三电平信号发生驱动器的输出端通过电流传感器作为窄脉限制型电流追踪PWM脉冲驱动器的脉冲功率输出端；三电平信号发生驱动器由滞环比较器与功率驱动器构成，上滞环比较器的输入端、下滞环比较器的输入端与中间比较器的输入端连接在一起作为二电平信号发生驱动器的输入端，上滞环比较器的输出端、下滞环比较器的输出端和中间比较器的输出端分别连接上功率驱动器的输入端、下功率驱动器的输入端和中功率驱动器的输入端，上功率驱动器的输出端、下功率驱动器的输出端和中功率驱动器的输出端连接在一起作为三电平信号发生驱动器的输出端；上滞环比较器的平均门限电压为正、下滞环比较器的平均门限电压为负，绝对值大小相等，上滞环比较器与下滞环比较器的回差电压相等，偏差映射器输出电压的范围覆盖上滞环比较器与下滞环比较器门限电压的范围；中间比较器采用过零比较器或滞环比较器；功率驱动器主要由带有二极管的功率管构成，相对于同一个输入信号上功率驱动器与下功率驱动器功率管的通断状态相反；中功率驱动器由两个并有二极管的功率管反向串接构成或由两个串有二极管的功率管反向并接构成，相对于同一个输入信号两个功率管的通断状态相反。
信号处理电路所采用的电路模型的元件图形符号如图1所示，电路模型的元块图形符号如图2所示。
误差控制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器由运放A与二电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，运放构成减法电路，将来自电流传感器的电流检测信号与电流给定信号比较，并将比较得到的误差送入二电平信号发生驱动器，二电平信号发生驱动器驱动负载产生电流形成闭环控制。输出功率管构成半桥电路，当输出电流与给定的误差在设定范围内时上下桥臂功率管均关断；当输出电流大于给定且误差达到最大设定值时滞环比较器输出信号开通下桥臂，输出电流减小，当误差小于设定值时滞环比较器输出信号关断下桥臂；当输出电流小于给定且误差达到最大设定值时滞环比较器输出信号开通上桥臂，输出电流增大，当误差小于设定值时滞环比较器输出信号关断上桥臂，如此循环使得输出电流相对给定的误差控制在一定的范围内。同时由于上下两个滞环比较器的回差电压相等、平均门限电压的大小相等极性相反，关断区域将两个功率管的开通区域隔开，从而实现死区隔离功能，从电路硬件的结构上避免了上下桥臂直通导致短路的可能。
窄脉限制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器由比较器B1与惯性环节或积分环节、二电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，比较器将来自电流传感器的电流检测信号与电流给定信号比较，并将比较得到的极性信号经惯性环节或积分环节送入二电平信号发生驱动器，二电平信号发生驱动器驱动负载产生电流形成闭环控制。输出功率管构成半桥电路，当惯性环节或积分环节输出在设定范围内时上下桥臂功率管均关断；当输出电流大于给定且持续时间达到一定值即惯性环节或积分环节输出绝对值达到最大设定值时滞环比较器输出信号开通下桥臂，输出电流减小，当输出电流小于给定且持续时间达到一定值即惯性环节或积分环节输出绝对值小于设定值时滞环比较器输出信号关断下桥臂；当输出电流小于给定且持续时间达到一定值即惯性环节或积分环节输出绝对值达到最大设定值时滞环比较器输出信号开通上桥臂，输出电流增大，当输出电流大于给定且持续时间达到一定值即惯性环节或积分环节输出绝对值小于设定值时滞环比较器输出信号关断上桥臂，如此循环使得输出电流相对给定的波动控制在一定的范围内。同时由于上下两个滞环比较器的回差电压相等、平均门限电压的大小相等极性相反，关断区域将两个功率管的开通区域隔开，从而实现死区隔离功能，从电路硬件的结构上避免了上下桥臂直通导致短路的可能。
误差控制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器由运放A、比较器B与三电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，运放构成减法电路，将来自电流传感器的电流检测信号与电流给定信号比较并叠加一个电流给定的极性信号得到一个复合信号，并将复合信号送入三电平信号发生驱动器，三电平信号发生驱动器驱动负载产生电流形成闭环控制。输出功率管构成T型电路，即半桥+接地支路，中间比较器输出信号使得接地支路处于续流方向导通状态；给定信号正半周，当输出电流大于给定且复合信号达到设定最大值时滞环比较器输出信号开通下桥臂，输出电流减小，当复合信号小于设定值时滞环比较器输出信号关断下桥臂，电流通过接地支路续流，输出电压约为零；给定信号负半周，当输出电流大于给定且复合信号达到设定最大值时滞环比较器输出信号开通上桥臂，输出电流增大，当复合信号小于设定值时滞环比较器输出信号关断上桥臂，电流通过接地支路续流，输出电压约为零，如此循环使得输出电流相对给定的误差控制在一定的范围内。同时由于上下两个滞环比较器的回差电压相等、平均门限电压的大小相等极性相反，关断区域将两个功率管的开通区域隔开，从而实现死区隔离功能，从电路硬件的结构上避免了上下桥臂直通导致短路的可能。
窄脉限制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器由比较器B0、比较器B1与惯性环节或积分环节、三电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，比较器将来自电流传感器的电流检测信号与电流给定信号比较，并将比较得到的信号与电流给定的极性信号叠加得到一个复合信号，经惯性环节或积分环节送入三电平信号发生驱动器，三电平信号发生驱动器驱动负载产生电流形成闭环控制。输出功率管构成T型电路，即半桥+接地支路，中间比较器输出信号使得接地支路处于续流方向导通状态；给定信号正半周，当输出电流大于给定且持续时间达到一定值即惯性环节或积分环节的输出绝对值达到最大设定值时滞环比较器输出信号开通下桥臂，输出电流减小，当输出电流小于给定且持续时间达到一定值即惯性环节或积分环节的输出绝对值达到设定值时滞环比较器输出信号关断下桥臂，电流通过接地支路续流，输出电压约为零；给定信号负半周，当输出电流小于给定且持续时间达到一定值即惯性环节或积分环节的输出绝对值达到最大设定值时滞环比较器输出信号开通上桥臂，输出电流增大，当输出电流大于给定且持续时间达到一定值即惯性环节或积分环节的输出绝对值达到设定值时滞环比较器输出信号关断上桥臂，电流通过接地支路续流，输出电压约为零，如此循环使得输出电流相对给定的波动控制在一定的范围内。同时由于上下两个滞环比较器的回差电压相等、平均门限电压的大小相等极性相反，关断区域将两个功率管的开通区域隔开，从而实现死区隔离功能，从电路硬件的结构上避免了上下桥臂直通导致短路的可能。
电流追踪PWM脉冲控制器由于采用上下桥臂分别控制的结构，参数设置使得两个滞环比较器的门限电压范围错位，关断区域将两个功率管的开通区域隔开，从而使得上下桥臂无直通的可能，避免复杂的死区时间控制电路配置，同时还减少功率管的开关次数，降低了开关损耗，且三电平电流追踪PWM脉冲控制器可以进一步降低输出波形的谐波分量。
电流追踪PWM脉冲控制器仅有运放或比较器与滞环比较器、功率驱动器、电流传感器等构成，整个系统非常简洁直观，工作原理的逻辑非常清晰，为电流追踪PWM脉冲控制器的研究与应用提供了很大的便利。
电流追踪PWM脉冲控制器简单、有效、应用非常方便，大大提高了对电流追踪PWM脉冲控制器本质的理解与认识，对于电机控制、充放电控制等功率控制系统的研究与设计及工程应用有着重要的意义。
附图说明
图1电路模型的元件图形符号；
图2电路模型的元块图形符号；
图3误差控制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器框图；
图4窄脉限制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器框图；
图5上偏滞环比较器电路图；
图6下偏滞环比较器电路图；
图7隔离型上功率驱动器电路图；
图8隔离型下功率驱动器电路图；
图9二电平信号发生驱动器电路图；
图10正负交替工作误差控制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器框图；
图11正负交替工作窄脉限制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器框图；
图12误差控制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器框图；
图13窄脉限制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器框图；
图14普通滞环比较器电路图；
图15隔离型功率管串接中功率驱动器电路图；
图16隔离型功率管并接中功率驱动器电路图；
图17接地支路采用过零比较器功率管串接的三电平信号发生驱动器电路图；
图18接地支路采用滞环比较器功率管串接的三电平信号发生驱动器电路图；
图19接地支路采用过零比较器功率管并接的三电平信号发生驱动器电路图；
图20接地支路采用滞环比较器功率管并接的三电平信号发生驱动器电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述。
实施例1
二电平电流追踪PWM脉冲控制器
二电平电流追踪PWM脉冲控制器有误差控制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器和窄脉限制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器两种类型。
误差控制型与窄脉限制型的电流追踪PWM脉冲控制器分别简称EcPWM与LnPWM。
误差控制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器即二电平EcPWM框图如图3所示。
误差控制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器即二电平EcPWM由运放A与二电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，二电平信号发生驱动器与电流传感器依次级联；运放A与电阻RF和电阻RI组成的减法电路构成误差放大器，将来自电流传感器的电流检测信号与电流给定信号比较，并将比较得到的误差送入二电平信号发生驱动器，二电平信号发生驱动器驱动负载产生电流形成闭环控制。
窄脉限制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器即二电平LnPWM框图如图4所示。
窄脉限制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器即二电平LnPWM由比较器B1与惯性环节或积分环节、二电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，惯性环节或积分环节、二电平信号发生驱动器与电流传感器依次级联，比较器B1与惯性环节或积分环节构成误差映射器；比较器将来自电流传感器的电流检测信号与电流给定信号比较，并将比较得到的极性信号经惯性环节或积分环节得到的误差映射信号送入二电平信号发生驱动器，二电平信号发生驱动器驱动负载产生电流形成闭环控制。
二电平信号发生驱动器由上滞环比较器、下滞环比较器与上功率驱动器、下功率驱动器构成。上滞环比较器采用上偏滞环比较器，上偏滞环比较器电路图如图5所示；下滞环比较器采用下偏滞环比较器，下偏滞环比较器电路图如图6所示；上功率驱动器电路采用隔离型上功率驱动器，电路图如图7所示；下功率驱动器采用隔离型下功率驱动器，电路图如图8所示；二电平信号发生驱动器电路图如图9所示。功率驱动器中的功率管可采用IGBT、GTR或MOSFET。
正负交替工作误差控制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器框图如图10所示，正负交替工作窄脉限制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器框图如图11所示。
实施例2
三电平电流追踪PWM脉冲控制器
三电平电流追踪PWM脉冲控制器有误差控制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器和窄脉限制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器两种类型。
误差控制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器即三电平EcPWM框图如图12所示。
误差控制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器即三电平EcPWM由运放A、比较器B与三电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，三电平信号发生驱动器与电流传感器依次级联；运放A和比较器B与电阻RF和电阻RI及电阻RP构成偏差放大器，运放构成减法电路，将来自电流传感器的电流检测信号与电流给定信号比较并叠加一个电流给定的极性信号得到一个复合偏差信号，并将复合偏差信号送入三电平信号发生驱动器，三电平信号发生驱动器驱动负载产生电流形成闭环控制。
窄脉限制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器即三电平LnPWM框图如图13所示。
窄脉限制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器即三电平LnPWM由比较器B0、比较器B1与惯性环节或积分环节、三电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，惯性环节或积分环节、三电平信号发生驱动器与电流传感器依次级联，比较器B0和B1、电阻RX和RY与惯性环节或积分环节构成偏差映射器；比较器将来自电流传感器的电流检测信号与电流给定信号比较，并将比较得到的信号与电流给定的极性信号叠加得到一个复合信号，经惯性环节或积分环节得到的偏差映射信号送入三电平信号发生驱动器，三电平信号发生驱动器驱动负载产生电流形成闭环控制。
惯性环节采用阻容串接形式构成或采用运放加阻容的有源电路，积分环节则采用运放加阻容的有源电路形式。
三电平信号发生驱动器由上滞环比较器、下滞环比较器、中间比较器与上功率驱动器、下功率驱动器、中功率驱动器构成。
中间比较器有过零比较器和滞环比较器两种形式，滞环比较器采用普通滞环比较器电路图如图14所示；中功率驱动器有两种形式，隔离型功率管串接中功率驱动器电路图如图15所示，隔离型功率管并接中功率驱动器电路图如图16所示；三电平信号发生驱动器电路图有四种形式，接地支路采用过零比较器功率管串接的三电平信号发生驱动器电路图如图17所示，接地支路采用滞环比较器功率管串接的三电平信号发生驱动器电路图如图18所示，接地支路采用过零比较器功率管并接的三电平信号发生驱动器电路图如图19所示，接地支路采用滞环比较器功率管并接的三电平信号发生驱动器电路图如图20。功率驱动器中的功率管可采用IGBT、GTR或MOSFET。

Claims (4)

1.一种误差控制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器，有一个电流给定信号输入端和一个脉冲功率输出端；其特征在于：
误差控制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器由运放A与二电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，运放A的同相输入端作为误差控制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器的电流给定信号输入端，运放A的反相输入端通过电阻RF接运放A的输出端、通过电阻RI接电流传感器的输出端，运放A与电阻RF和电阻RI构成误差放大器，二电平信号发生驱动器的输入端连接运放A的输出端即误差放大器的输出端，二电平信号发生驱动器的输出端通过电流传感器作为误差控制型电流追踪PWM脉冲驱动器的脉冲功率输出端；
二电平信号发生驱动器由滞环比较器与功率驱动器构成，上滞环比较器的输入端与下滞环比较器的输入端连接在一起作为二电平信号发生驱动器的输入端，上滞环比较器的输出端与下滞环比较器的输出端分别连接上功率驱动器和下功率驱动器的输入端，上功率驱动器的输出端和下功率驱动器的输出端连接在一起作为二电平信号发生驱动器的输出端；
上滞环比较器的平均门限电压为正、下滞环比较器的平均门限电压为负，绝对值大小相等，上滞环比较器与下滞环比较器的回差电压相等，误差放大器输出电压的范围覆盖上滞环比较器与下滞环比较器门限电压的范围；功率驱动器主要由带有二极管的功率管构成，相对于同一个输入信号上功率驱动器与下功率驱动器功率管的通断状态相反。
2.一种窄脉限制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器，有一个电流给定信号输入端和一个脉冲功率输出端；其特征在于：
窄脉限制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器由比较器B1与惯性环节或积分环节、二电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，比较器B1的同相输入端连接作为窄脉限制型二电平电流追踪PWM脉冲控制器的电流给定信号输入端，比较器B1的反相输入端接电流传感器的输出端，比较器B1输出端连接惯性环节或积分环节的输入端，比较器B1与惯性环节或积分环节构成误差映射器，二电平信号发生驱动器的输入端连接惯性环节或积分环节的输出端即误差映射器的输出端，二电平信号发生驱动器的输出端通过电流传感器作为窄脉限制型电流追踪PWM脉冲驱动器的脉冲功率输出端；
二电平信号发生驱动器由滞环比较器与功率驱动器构成，上滞环比较器的输入端与下滞环比较器的输入端连接在一起作为二电平信号发生驱动器的输入端，上滞环比较器的输出端与下滞环比较器的输出端分别连接上功率驱动器和下功率驱动器的输入端，上功率驱动器的输出端和下功率驱动器的输出端连接在一起作为二电平信号发生驱动器的输出端；
上滞环比较器的平均门限电压为正、下滞环比较器的平均门限电压为负，绝对值大小相等，上滞环比较器与下滞环比较器的回差电压相等，误差映射器输出电压的范围覆盖上滞环比较器与下滞环比较器门限电压的范围；功率驱动器主要由带有二极管的功率管构成，相对于同一个输入信号上功率驱动器与下功率驱动器功率管的通断状态相反。
3.一种误差控制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器，有一个电流给定信号输入端和一个脉冲功率输出端；其特征在于：
误差控制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器由运放A、比较器B与三电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，运放A的同相输入端和比较器B的同相输入端连接作为误差控制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器的电流给定信号输入端，比较器B的反相输入端接地，运放A的反相输入端通过电阻RF接运放A的输出端、通过电阻RI接电流传感器的输出端、通过电阻RP接比较器B的输出端，运放A和比较器B与电阻RF和电阻RI及电阻RP构成偏差放大器，三电平信号发生驱动器的输入端连接运放A的输出端即偏差放大器的输出端，三电平信号发生驱动器的输出端通过电流传感器作为误差控制型电流追踪PWM脉冲驱动器的脉冲功率输出端；
三电平信号发生驱动器由滞环比较器与功率驱动器构成，上滞环比较器的输入端、下滞环比较器的输入端与中间比较器的输入端连接在一起作为二电平信号发生驱动器的输入端，上滞环比较器的输出端、下滞环比较器的输出端和中间比较器的输出端分别连接上功率驱动器的输入端、下功率驱动器的输入端和中功率驱动器的输入端，上功率驱动器的输出端、下功率驱动器的输出端和中功率驱动器的输出端连接在一起作为三电平信号发生驱动器的输出端；
上滞环比较器的平均门限电压为正、下滞环比较器的平均门限电压为负，绝对值大小相等，上滞环比较器与下滞环比较器的回差电压相等，偏差放大器输出电压的范围覆盖上滞环比较器与下滞环比较器门限电压的范围；中间比较器采用过零比较器或滞环比较器；功率驱动器主要由带有二极管的功率管构成，相对于同一个输入信号上功率驱动器与下功率驱动器功率管的通断状态相反；中功率驱动器由两个并有二极管的功率管反向串接构成或由两个串有二极管的功率管反向并接构成，相对于同一个输入信号两个功率管的通断状态相反。
4.一种窄脉限制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器，有一个电流给定信号输入端和一个脉冲功率输出端；其特征在于：
窄脉限制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器由比较器B0、比较器B1与惯性环节或积分环节、三电平信号发生驱动器、电流传感器及电阻构成，比较器B0的同相输入端和比较器B1的同相输入端连接作为窄脉限制型三电平电流追踪PWM脉冲控制器的电流给定信号输入端，比较器B0的反相输入端接地，比较器B1的反相输入端接电流传感器的输出端，比较器B0输出端与比较器B1输出端分别通过电阻RX与电阻RY同时连接惯性环节或积分环节的输入端，比较器B0和B1、电阻RX和RY与惯性环节或积分环节构成偏差映射器，三电平信号发生驱动器的输入端连接惯性环节或积分环节的输出端即偏差映射器的输出端，三电平信号发生驱动器的输出端通过电流传感器作为窄脉限制型电流追踪PWM脉冲驱动器的脉冲功率输出端；
三电平信号发生驱动器由滞环比较器与功率驱动器构成，上滞环比较器的输入端、下滞环比较器的输入端与中间比较器的输入端连接在一起作为二电平信号发生驱动器的输入端，上滞环比较器的输出端、下滞环比较器的输出端和中间比较器的输出端分别连接上功率驱动器的输入端、下功率驱动器的输入端和中功率驱动器的输入端，上功率驱动器的输出端、下功率驱动器的输出端和中功率驱动器的输出端连接在一起作为三电平信号发生驱动器的输出端；
上滞环比较器的平均门限电压为正、下滞环比较器的平均门限电压为负，绝对值大小相等，上滞环比较器与下滞环比较器的回差电压相等，偏差映射器输出电压的范围覆盖上滞环比较器与下滞环比较器门限电压的范围；中间比较器采用过零比较器或滞环比较器；
功率驱动器主要由带有二极管的功率管构成，相对于同一个输入信号上功率驱动器与下功率驱动器功率管的通断状态相反；中功率驱动器由两个并有二极管的功率管反向串接构成或由两个串有二极管的功率管反向并接构成，相对于同一个输入信号两个功率管的通断状态相反。
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