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驕子說逆變之《基于STM8控制的單極性倍頻調制SPWM》
閱讀: 13335 |  回復: 52 樓層直達

2018/06/29 19:52:30
1
宛東驕子[版主]
電源幣:670 | 積分:15 主題帖:81 | 回復帖:1095
LV9
軍長
此帖被設為精華,作者+10積分

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*////////////////////序//////////////////*

做過好幾種SPWM,單極性單邊調制,雙邊調制,單極性倍頻調制,各有特點。

單極性單邊調制普遍用在高頻逆變器后級,特點是電路簡單,穩壓電路和驅動電路好做,缺點是管子發熱不均勻。

單極性雙邊調制普遍用在工頻逆變器的逆變橋和部分高頻逆變器后級,特點是各橋臂損耗和溫升都差不多,驅動部分稍復雜,必需要做各種隔離。

單極性倍頻調制其特點和單機型雙邊調制差不多,不同的是由于倍頻的原因,開關器件的工作頻率一般只有常規驅動方式的一半,即10KHz左右。

我用常規的STM8單片機試著做了一下,抓了一些圖片與大家分享一下。

芯片輸出腳位:TIM1_CH1和TIM1_CH1N,互補關系,插入死區,經過邏輯保護器件和驅動器件控制左邊半橋。

                     TIM1_CH2和TIM1_CH2N,互補關系,插入死區,經過邏輯保護器件和驅動器件控制右邊半橋。

                     TIM1_CH1和TIM1_CH2是交錯180°的關系,設置為中間對齊模式。


下面,高清無碼大圖來啦:

通道1、2、3、4分別是TIM1_CH1、、TIM1_CH1N、、TIM1_CH2、、TIM1_CH2N,上面是四路波形同時展現的狀態。


上面兩幅是左邊橋臂上下兩管的驅動信號波形,是互補狀態。

上面這幅是左邊橋臂中點經過LC對地濾波后的波形,直流耦合狀態測得。

上面這幅是左右兩橋臂中點單獨對地LC濾波后,分別用兩個通道測得。

DS1Z_QuickPrint19

上面這幾幅是左右橋臂中點經過LC濾波前、后的波形。

過零點的波形細節。

整整齊齊。

以上圖片清晰的展現了單極性倍頻調制SPWM的各個關鍵波形點,不敢說拍好,但也算是比較全面的圖片了。

真誠的希望與電源網網友們溝通交流關于逆變器和太陽能方面的技術問題,歡迎提出寶貴意見和建議。

2018/06/29 20:21:57
2
javike
電源幣:2921 | 積分:67 主題帖:175 | 回復帖:3099
LV12
元帥

沙發。。。

點贊!

2018/06/29 20:36:05
3
liaodeqing18
電源幣:34 | 積分:0 主題帖:11 | 回復帖:91
LV4
連長
占個位                                          
2018/06/30 07:38:35
4
xuehumaiya
電源幣:173 | 積分:21 主題帖:2 | 回復帖:329
LV6
團長
老師好,我來聽課了
2018/06/30 19:43:31
5
宛東驕子[版主]
電源幣:670 | 積分:15 主題帖:81 | 回復帖:1095
LV9
軍長

既然已經做到了這一步,索性再增加些功能。

把市電信號經過處理得出一些相位和幅度信號送給單片機,這樣就可以做到同步鎖相功能,由此以來任何狀態的切換就不成問題了。


黃色逆變波形,綠色市電波形,藍色市電同步信號波形,粉紅色是市電采集電壓波形。

市電和逆變信號經過差分衰減,精密整流后送給單片機。

把市電信號經過差分衰減,過零比較器后把同步相位信號送給單片機,設置為定時器輸入捕獲。


2018/06/30 19:56:20
6
zhangjunhai
電源幣:4 | 積分:0 主題帖:15 | 回復帖:133
LV6
團長
版主發帖質量高學習學習
2018/06/30 20:54:22
11
XHH9062
電源幣:1609 | 積分:21 主題帖:11 | 回復帖:474
LV7
旅長
點贊,學習學習
2018/06/30 23:08:12
16
lihui17wu
電源幣:0 | 積分:3 主題帖:0 | 回復帖:1
LV1
士兵
頂一個,學習了。
2018/06/30 19:59:59
7
chp8
電源幣:0 | 積分:0 主題帖:4 | 回復帖:7
LV2
班長
厲害啊 大師出品 必屬精品
2018/06/30 20:03:44
8
erjian
電源幣:0 | 積分:3 主題帖:1 | 回復帖:28
LV3
排長
?????
2018/06/30 20:20:40
9
remon
電源幣:4 | 積分:0 主題帖:15 | 回復帖:31
LV4
連長
波形有點像雙極性,但載頻是雙極性的1/2,好貼
2018/06/30 20:46:53
10
lshai9518
電源幣:0 | 積分:0 主題帖:2 | 回復帖:2
LV1
士兵
支持,點先贊。
2018/06/30 21:03:44
12
wangbo0227
電源幣:177 | 積分:1 主題帖:121 | 回復帖:244
LV8
師長

                    之前很想使用單片機來做一款逆變器,因為邏輯上比較簡單,要比模擬電路好做很多,關鍵性電路和程序也都寫好了,比如正弦波發生,50HZ還是比較好弄,你用的正弦波發生,也是查表法吧,我用過使用軟件計算的方法,占用單片機資源很多,還是查表法劃算點,應該是256個點吧我記得;

                      前段時間我是用STC單片機做了一個MPPT充電的,也是使用內部PWM模塊發生PWM使用ADC采樣,電流和電壓,之后進行增量PID運算;不過有一點就是有一次死機了,燒掉了MOS,感覺單片機反應速度還是沒有硬件電路快,不過可能我軟件比較菜;

                    大師能不能把電路圖發出來,大概的工作架構講一下,也給大家普及一下;還有你的設計初衷,怎么應對突發的狀態;

2018/06/30 21:08:24
13
宛東驕子[版主]
電源幣:670 | 積分:15 主題帖:81 | 回復帖:1095
LV9
軍長
對,查表,我分的比較細400個點。目的是保證正弦波的線性度。
2018/06/30 21:40:56
14
家順
電源幣:0 | 積分:8 主題帖:7 | 回復帖:60
LV5
營長
贊一個
2018/06/30 21:59:09
15
erjian
電源幣:0 | 積分:3 主題帖:1 | 回復帖:28
LV3
排長
贊一個
2018/07/01 23:48:57
17
偶德楓
電源幣:0 | 積分:3 主題帖:0 | 回復帖:7
LV1
士兵
點贊點贊,大師就是大師!
2018/07/02 09:40:46
18
宛東驕子[版主]
電源幣:670 | 積分:15 主題帖:81 | 回復帖:1095
LV9
軍長
手機回帖有些慢。

更新兩個視頻:

 測試反復上電同步鎖相狀態


同步鎖相頻率范圍測試

2018/07/08 16:17:26
25
世紀逆變
電源幣:43 | 積分:13 主題帖:24 | 回復帖:310
LV8
師長
;個人感覺倍頻只適合開環或者淺度閉環,閉環優勢不大;可能這就是市面上基本很少見的原因
2018/08/06 11:51:26
33
pmw_56
電源幣:0 | 積分:11 主題帖:13 | 回復帖:54
LV5
營長

正弦逆變是先推挽升壓,再50HZ正弦調制到高頻20KHZ上控制H橋,然后LC低通輸出,

想問下,輸出交流穩壓是通過反饋控制前級的推挽升壓電路實現穩壓的嗎?

2018/08/06 12:42:52
34
宛東驕子[版主]
電源幣:670 | 積分:15 主題帖:81 | 回復帖:1095
LV9
軍長
前級開環,反饋輸出交流穩壓。
2018/08/06 13:41:43
35
pmw_56
電源幣:0 | 積分:11 主題帖:13 | 回復帖:54
LV5
營長

輸出反饋控制DC/AC逆變,SPWM不是正弦調制的已調波嗎?

穩壓怎么實現呢?

2018/08/07 09:00:10
36
宛東驕子[版主]
電源幣:670 | 積分:15 主題帖:81 | 回復帖:1095
LV9
軍長
調SPWM幅度因子
2018/08/09 10:07:36
37
pmw_56
電源幣:0 | 積分:11 主題帖:13 | 回復帖:54
LV5
營長

我看到EG002上就是把輸出通過電阻串聯降壓后送MCU ,

另外你提到是改變SPWM幅度因子,我在網上也看到說是

但高壓直流HV不是恒定的嗎?

不知道這個幅度因子是指哪一個

其實我有逆變并網的例程,網上很多,沒有時間去看

2019/03/22 22:12:42
50
samsung陳
電源幣:62 | 積分:0 主題帖:4 | 回復帖:245
LV8
師長

剛看了那個鎖相的視頻,有點小小的疑問;它第一次與電源并網時,相位不同步的,是要進行鎖相步驟的,但第二次并網,它們的相位應該要是一致的才對啊,因為離網與第二次并網的時間那么短。

2018/07/02 11:06:07
19
ankeseng
電源幣:2180 | 積分:1 主題帖:2 | 回復帖:59
LV4
連長
點贊,學習~~~
2018/07/02 20:15:17
20
jsapin
電源幣:150 | 積分:0 主題帖:9 | 回復帖:114
LV5
營長
對軟件是空白,一直想學習學習,老師如果方便就把C語言的程序發出來讓我們學習學習,不方便就算了
2018/07/06 09:49:15
21
ruohan
電源幣:38 | 積分:11 主題帖:48 | 回復帖:1267
LV9
軍長

希望能繼續講講,

軟件的增量PID ,波形不錯

2018/07/06 14:11:11
22
aninstone
電源幣:3 | 積分:0 主題帖:3 | 回復帖:113
LV4
連長
過零不好處理
2018/07/06 22:17:56
23
qinzutaim[版主]
電源幣:3747 | 積分:147 主題帖:38 | 回復帖:3824
LV11
統帥
觀光路過,發現是個好帖子!
2018/07/07 08:55:40
24
erjian
電源幣:0 | 積分:3 主題帖:1 | 回復帖:28
LV3
排長
端個板凳
2018/07/08 22:32:03
26
逆器電源[實習版主]
電源幣:30 | 積分:18 主題帖:15 | 回復帖:141
LV6
團長

我的逆變器也是單極性倍頻,能講一下相對于其他調制方式的優勢嗎

2018/07/11 15:46:14
27
sabrina9988
電源幣:34 | 積分:0 主題帖:163 | 回復帖:305
LV7
旅長
沙發
2018/07/18 16:13:12
28
ruohan
電源幣:38 | 積分:11 主題帖:48 | 回復帖:1267
LV9
軍長

外接H橋沒有,

能帶多大負載,

波形還是很漂亮的了,

2018/07/21 16:54:42
29
黃丙元
電源幣:35 | 積分:2 主題帖:5 | 回復帖:299
LV6
團長
2018/07/26 11:26:58
30
peter_yu
電源幣:3 | 積分:0 主題帖:0 | 回復帖:79
LV4
連長
學習學習,坐等講課。
2018/08/04 16:43:19
31
pmw_56
電源幣:0 | 積分:11 主題帖:13 | 回復帖:54
LV5
營長
Mark 。。。
2018/08/05 21:35:56
32
zhiyiyunmeng
電源幣:0 | 積分:0 主題帖:3 | 回復帖:214
LV6
團長
正想吹你發帖了,沒想到過來就看到了啊
2018/08/14 08:49:38
38
pmw_56
電源幣:0 | 積分:11 主題帖:13 | 回復帖:54
LV5
營長

怎么看到有寫應用最廣的是雙極性調制呢?

用數學模型怎么去表述SPWM波形?

比喻正弦AM調制,就很容易用數學模型表達

SPWM就不好表達了,我想在Mathcad里面仿真出SPWM

2018/11/14 10:33:08
39
小白師傅
電源幣:0 | 積分:4 主題帖:4 | 回復帖:4
LV3
排長

版主,看下我的單極性倍頻模式,怎么輸出這個波形呢,感覺上是位移了180度

這個是左右半橋分別對地的RC濾波

2018/11/14 10:56:32
40
宛東驕子[版主]
電源幣:670 | 積分:15 主題帖:81 | 回復帖:1095
LV9
軍長
你這可不叫單極性倍頻,思路錯了,你再仔細看看我貼中的每路波形關系。
2018/11/14 12:06:47
41
小白師傅
電源幣:0 | 積分:4 主題帖:4 | 回復帖:4
LV3
排長

這個不是相當于左右半橋相差180度兩個疊加起來的效果嗎?

2018/11/14 14:16:20
42
小白師傅
電源幣:0 | 積分:4 主題帖:4 | 回復帖:4
LV3
排長

版主,你看我這個倍頻的驅動時序,CH1和CH3是對管,CH2和CH4詩對管,CH1和CH4是上端,CH2和CH3是下端。這個驅動時序跟你這個不一樣嗎?

2018/11/14 17:37:16
43
小白師傅
電源幣:0 | 積分:4 主題帖:4 | 回復帖:4
LV3
排長

我使用非對稱的SPWM數據,和中值為賦值一般的數據,都能出來倍頻的SPWM,但是還是不對,他不是從0開始的,好像是從最大值開始,然后慢慢變成正弦波的。版主幫我分析下是不是數據不對

2018/11/15 08:40:21
44
小白師傅
電源幣:0 | 積分:4 主題帖:4 | 回復帖:4
LV3
排長

版主,單極性倍頻調試成功,第一時間來分享

2018/11/15 10:12:23
45
宛東驕子[版主]
電源幣:670 | 積分:15 主題帖:81 | 回復帖:1095
LV9
軍長
這就對了。
2018/12/11 00:26:05
46
xianglong1982
電源幣:21 | 積分:6 主題帖:5 | 回復帖:1
LV3
排長

大家好,看我上面的圖片,是全橋工頻(左橋接電感再接環牛),SPWM,單極性雙邊的波形圖,硬啟起不來,是什么原因引起的?

上面的圖片,是全橋工頻單極性單邊(單臂)為高頻,此臂接電感,軟硬啟都可以,過零問題如何解決啊?

大家多多指教!

2018/12/13 11:17:15
47
btclass
電源幣:6 | 積分:0 主題帖:19 | 回復帖:424
LV7
旅長
mark
2019/03/20 15:04:35
48
huhuayi
電源幣:0 | 積分:0 主題帖:7 | 回復帖:89
LV5
營長
贊?
2019/03/21 08:24:22
49
ruohan
電源幣:38 | 積分:11 主題帖:48 | 回復帖:1267
LV9
軍長

希望共享一下例程,

2019/10/26 19:11:01
51
liu125
電源幣:5 | 積分:3 主題帖:1 | 回復帖:8
LV2
班長
程序貼出來下唄!!!
2019/10/28 13:06:11
52
百能電器
電源幣:2 | 積分:0 主題帖:18 | 回復帖:150
LV7
旅長
其實這就是雙極性調制波形,不叫倍頻。倍頻信號頻率是基波信號頻率的兩倍。你這個只是相互獨立的互補信號而已。 這就是雙極性調制本身的“固有”波形!
2019/11/04 14:18:48
53
release
電源幣:57 | 積分:5 主題帖:18 | 回復帖:256
LV6
團長
這就是單極性倍頻,把左右橋臂的波形結合起來看。
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