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三个知识点讲解高频逆变电源中的单片机

导读: 在电路设计时,经常会遇到需要对电流进行转换的情况,这时就需要逆变电源的帮助,高频逆变电源就是其中之一,其能够将直流电源转变为相对稳定的交流电源,满足设计者们的需要。本篇文章将要介绍的是高频逆变电源当中的一些原理,并对它们进行分析。

  在电路设计时,经常会遇到需要对电流进行转换的情况,这时就需要逆变电源的帮助,高频逆变电源就是其中之一,其能够将直流电源转变为相对稳定的交流电源,满足设计者们的需要。本篇文章将要介绍的是高频逆变电源当中的一些原理,并对它们进行分析。

  消谐PWM控制

  PWM控制技术的主要作用,是为了应对逆变电源当中的谐波问题,高频PWM控制不仅可以有效地减小输出电压的谐波含量,而且可以方便地调节输出电压的大小。消谐控制的基本思想,是以PWM脉冲波形的切换点相位作为未知数,通过PWM脉冲的傅里叶级数分析,获得输出电压的基波分量和各次谐波分量的表达式,然后根据基波和各次谐波幅值的要求,建立一个与未知数个数相等的方程组,通过求解方程组,获得各个脉冲的切换时刻,并按该时刻实施控制,则输出电压的基波和各次谐波幅值将会是期望值。一般情况下,总是令基波幅值为一个期望的非零值,而令各次谐波的大小为零,这样经过消谐PWM控制方程的逆变器将不含指定的低阶谐波值。

  假定逆变器输出PWM波形在四分之一周期内有N个开关切换点,每个开关切换点对应的相位角分别为(ai=1,2,…,N),且有0≤a1。

  式(1)为双极性调制且开关角个数N为奇数时的表达式,式(2)为双极性调制且开关角个数N为偶数时的表达式,式(3)为单极性调制时的表达式。设逆变器输出基波电压幅值与输入直流母线电压比值为M,假定式(1)、式(2)对应的PWM波形用于三相逆变器,式(3)对应的PWM波形用于单相逆变器,则式(1)~(3)式可得出相对应的消谐方程分别如(4)~(6)式所示。求解上述方程即可得到一组开关切换角,将此切换角转化为单片机定时计数脉冲数据表保存在程序存储器中,供实时控制时查询。

  控制系统

逆变电源的硬件电路基本框图

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