消諧PWM控製

PWM控製技術的主要作用，是為了應對逆變電源當中的諧波問題，高頻PWM控製不僅可以有效地減小輸出電壓的諧波含量，而且可以方便地調節輸出電壓的大小。消諧控製的基本思想，是以PWM脈衝波形的切換點相位作為未知數，通過PWMmaichongdefuliyejishufenxi，huodeshuchudianyadejibofenlianghegecixiebofenliangdebiaodashi
，ranhougenjujibohegecixiebofuzhideyaoqiu，jianliyigeyuweizhishugeshuxiangdengdefangchengzu，tongguoqiujiefangchengzu，huodegegemaichongdeqiehuanshike，bingangaishikeshishikongzhi
，zeshuchudianyadejibohegecixiebofuzhijianghuishiqiwangzhi。yibanqingkuangxia，zongshilingjibofuzhiweiyigeqiwangdefeilingzhi，erlinggecixiebodedaxiaoweiling
，zheyangjingguoxiaoxiePWM控製方程的逆變器將不含指定的低階諧波值。

假定逆變器輸出PWM波形在四分之一周期內有N個開關切換點，每個開關切換點對應的相位角分別為（ai=1，2，…，N），且有0≤a1。



式（1）為雙極性調製且開關角個數N為奇數時的表達式，式（2）為雙極性調製且開關角個數N為偶數時的表達式，式（3）為單極性調製時的表達式。設逆變器輸出基波電壓幅值與輸入直流母線電壓比值為M
，假定式（1）、式（2）對應的PWM波形用於三相逆變器，式（3）對應的PWM波形用於單相逆變器
，則式（1）~（3）式可得出相對應的消諧方程分別如（4）~（6）式shi所suo示shi。求qiu解jie上shang述shu方fang程cheng即ji可ke得de到dao一yi組zu開kai關guan切qie換huan角jiao，將jiang此ci切qie換huan角jiao轉zhuan化hua為wei單dan片pian機ji定ding時shi計ji數shu脈mai衝chong數shu據ju表biao保bao存cun在zai程cheng序xu存cun儲chu器qi中zhong，供gong實shi時shi控kong製zhi時shi查zha詢xun。
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控製係統


控kong製zhi係xi統tong是shi按an照zhao給gei定ding信xin號hao的de要yao求qiu，控kong製zhi並bing調tiao節jie主zhu電dian路lu開kai關guan管guan的de開kai通tong與yu關guan斷duan，從cong而er控kong製zhi主zhu電dian路lu產chan生sheng期qi望wang的de輸shu出chu電dian壓ya，並bing使shi輸shu出chu電dian壓ya盡jin可ke能neng地di跟gen隨sui給gei定ding的de電dian壓ya信xin號hao。圖tu1geichulenibiandianyuandeyingjiandianlujibenkuangtu。chufamaichongdechanshengcaiyongshuzidianludefangfa
，wanquankeyiyongkongzhiqideruanjianchengxulaishixianqigongneng
，jieyuelechengben
，erqiexiangbijiaoyumonidianlu，zhezhongfangfadekangganraonenglijiaoqiang。

逆變電路控製係統以AVR單dan片pian機ji為wei核he心xin，其qi功gong能neng主zhu要yao是shi產chan生sheng全quan橋qiao逆ni變bian電dian路lu中zhong開kai關guan管guan的de驅qu動dong信xin號hao，同tong時shi通tong過guo實shi時shi采cai樣yang線xian路lu電dian壓ya和he電dian流liu來lai實shi現xian逆ni變bian電dian源yuan的de調tiao節jie和he保bao護hu。對dui於yu直zhi流liu母mu線xian側ce的de輸shu入ru電dian壓ya信xin號hao，采cai用yong霍huo爾er傳chuan感gan器qi變bian壓ya後hou
，電dian壓ya信xin號hao經jing過guo由you運yun算suan放fang大da器qi組zu成cheng的de射she級ji跟gen隨sui器qi
，送song到dao窗chuang口kou比bi較jiao器qi，窗chuang口kou的de上shang下xia兩liang閾yu值zhi分fen別bie對dui應ying過guo電dian壓ya和he欠qian電dian壓ya限xian值zhi，如ru果guo在zai窗chuang口kou範fan圍wei內nei則ze電dian壓ya正zheng常chang

，否fou則ze輸shu出chu過guo電dian壓ya或huo欠qian電dian壓ya故gu障zhang信xin號hao；對(dui)於(yu)直(zhi)流(liu)母(mu)線(xian)側(ce)的(de)電(dian)流(liu)信(xin)號(hao)，采(cai)用(yong)采(cai)樣(yang)電(dian)阻(zu)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)，采(cai)樣(yang)電(dian)阻(zu)兩(liang)端(duan)電(dian)壓(ya)送(song)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)放(fang)大(da)和(he)抗(kang)幹(gan)擾(rao)濾(lv)波(bo)處(chu)理(li)後(hou)
，與(yu)設(she)定(ding)的(de)過(guo)電(dian)流(liu)閾(yu)值(zhi)比(bi)較(jiao)，實(shi)現(xian)逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)或(huo)內(nei)部(bu)電(dian)路(lu)過(guo)電(dian)流(liu)的(de)報(bao)警(jing)和(he)處(chu)理(li)。以(yi)上(shang)兩(liang)種(zhong)保(bao)護(hu)信(xin)號(hao)經(jing)過(guo)邏(luo)輯(ji)與(yu)處(chu)理(li)，送(song)到(dao)單(dan)片(pian)機(ji)的(de)外(wai)部(bu)中(zhong)斷(duan)請(qing)求(qiu)輸(shu)入(ru)引(yin)腳(jiao)，無(wu)論(lun)何(he)種(zhong)情(qing)況(kuang)引(yin)起(qi)的(de)故(gu)障(zhang)信(xin)號(hao)，均(jun)可(ke)以(yi)向(xiang)單(dan)片(pian)機(ji)提(ti)出(chu)中(zhong)斷(duan)請(qing)求(qiu)，單(dan)片(pian)機(ji)響(xiang)應(ying)中(zhong)斷(duan)，通(tong)過(guo)封(feng)鎖(suo)所(suo)有(you)開(kai)關(guan)管(guan)的(de)驅(qu)動(dong)信(xin)號(hao)來(lai)實(shi)現(xian)保(bao)護(hu)，同(tong)時(shi)給(gei)出(chu)故(gu)障(zhang)指(zhi)示(shi)。

控製器采用8位AVR單片機。8位AVR MCU具備1MIPS / MHz的高速運行處理能力。超功能精簡指令集（RISC）
，具有32個通用工作寄存器，克服了如8051 MCU采用單一ACC進行處理造成的瓶頸現象。快速的存取寄存器組、單周期指令係統，大大優化了目標代碼的大小
、執行效率。作輸出時與PIC的HI/LOW相同，可輸出40mA（單一輸出），作輸入時可設置為三態高阻抗輸入或帶上拉電阻輸入，具備10~20mA灌電流的能力。片內集成多種頻率的RC振蕩器
、上電自動複位、看門狗、啟動延時等功能，外圍電路更加簡單，係統更加穩定可靠。片上資源豐富。將逆變器的期望輸出頻率給定值以編碼的方式輸入控製器，CPU根據讀入的頻率代碼確定應選擇的消諧PWM控製數據，並通過內部定時控製
，按此規定的PWM數據，從CPU的I/O端口輸出逆變橋開關管的驅動信號，控製開關器件的導通和關斷，實現消諧控製。

係統軟件

逆變電源的控製軟件由主程序、定時器中斷服務程序、外部中斷服務程序三個部分組成。主程序用來初始化單片機的工作方式，從I/O口kou讀du入ru逆ni變bian電dian源yuan期qi望wang輸shu出chu頻pin率lv給gei定ding值zhi的de編bian碼ma
，當dang給gei定ding輸shu出chu頻pin率lv發fa生sheng變bian化hua時shi，其qi編bian碼ma值zhi會hui隨sui之zhi變bian化hua，此ci時shi修xiu改gai頻pin率lv變bian化hua標biao誌zhi
，並bing在zai定ding時shi器qi中zhong斷duan服fu務wu程cheng序xu按an新xin的de消xiao諧xiePWMkaiguanqiehuanshujujinxingdingshikongzhi
，shixianqudongxinhaodeqiehuan。dingshiqizhongduanfuwuchengxuzhuyaowanchengduikaiguanqiehuanshujudedingshikongzhi
，shuchuxiangyingdekaiguanguanqudongxinhao，shixianxiaoxiePWM控(kong)製(zhi)。外(wai)部(bu)中(zhong)斷(duan)服(fu)務(wu)程(cheng)序(xu)主(zhu)要(yao)實(shi)現(xian)逆(ni)變(bian)電(dian)源(yuan)的(de)故(gu)障(zhang)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)
，當(dang)故(gu)障(zhang)中(zhong)斷(duan)請(qing)求(qiu)發(fa)生(sheng)時(shi)，單(dan)片(pian)機(ji)及(ji)時(shi)響(xiang)應(ying)中(zhong)斷(duan)
，在(zai)確(que)認(ren)有(you)故(gu)障(zhang)發(fa)生(sheng)時(shi)，封(feng)鎖(suo)驅(qu)動(dong)信(xin)號(hao)
，並(bing)輸(shu)出(chu)故(gu)障(zhang)代(dai)碼(ma)。

對於逆變電源中的單片機設計

，本篇文章通過三個知識點進行了全麵詳盡的講解
，不僅對PWM控kong製zhi的de基ji本ben原yuan理li進jin行xing講jiang解jie，還hai給gei出chu了le三san相xiang逆ni變bian電dian源yuan的de主zhu電dian路lu構gou圖tu，希xi望wang大da家jia在zai閱yue讀du過guo本ben篇pian文wen章zhang之zhi後hou能neng對dui高gao頻pin逆ni變bian當dang中zhong的de單dan片pian機ji設she計ji方fang案an有you進jin一yi步bu的de了le解jie。

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