一種單片機控制逆變器工作的驅(qū)動脈沖數(shù)字實現(xiàn)方法

1、(19)中民(12)發(fā)明專利申請(10)申請公布號 CN 103888006(43)申請公布日 2014.06.25A(21)申請?zhí)?01410081548.3(22)申請日2014.03.07(71)申請人杭州電子科技大學(xué)地址 310018 浙江省杭州市下沙高教園區(qū) 2號大街(72)發(fā)明人高明煜詹鑫鑫王振濤李蕓黃繼業(yè)(74)專利機構(gòu) 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200杜軍人(51)Int.Cl.H02M 7/48 (2007.01)H02M 1/088 (2006.01)權(quán)利要求書1頁說明書2頁(54) 發(fā)明名稱一種單片機實現(xiàn)方法(57) 摘要逆變器工作的驅(qū)動脈沖數(shù)字本發(fā)明公開了一種單片

2、機逆變器工作的驅(qū)動脈沖數(shù)字實現(xiàn)方法?，F(xiàn)有的逆變器系統(tǒng)驅(qū)動脈沖大多數(shù)都是由及其電路產(chǎn)生。PWM 輸出本發(fā)明中單片機利用普通定時器的模式產(chǎn)生相位差為 180°的 PWM 信號，驅(qū)動升壓電路工作。單片機利用定時器的互補輸出功能輸出帶有死區(qū)的互補的 SPWM脈沖，脈沖，可驅(qū)動逆變電路工作。本發(fā)明所產(chǎn)生的以使得頻率范圍在 0.1 400Hz 內(nèi)的正弦波電源輸出的失真度小于 2，本發(fā)明克服了傳統(tǒng)逆變器電路復(fù)雜，隨著時間系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化導(dǎo)致性能發(fā)生變化的缺點，極大地簡化了系統(tǒng)電路， 提高了系統(tǒng)的可靠性，可以方便地拓展得到其他功能。CN 103888006 A權(quán)利要求書CN 103888006 A1

3、/1 頁1. 一種單片機步驟 ：(1)、單片機輸出逆變器工作的驅(qū)動脈沖數(shù)字實現(xiàn)方法，其特征在于，具體包括以下頻率均為fB 的相位差恒為 180°的 PWM 脈沖來作為 boost 升壓電路的脈沖 ；包括以下三個步驟 ：步驟 : 根據(jù) boost 升壓電路 PWM 驅(qū)動脈沖頻率 fB，計算得出 PWM 周期長度為carrier1，根據(jù) boost 升壓電路輸出電壓反饋，調(diào)用數(shù)字 PID 算法獲得 PWM 驅(qū)動脈沖寬度pulse1 ；步驟 : 選擇單片機的兩個定時器A 和B 的對齊模式，A 定時器和B 定時器的計數(shù)模式保持一致，啟動 A 定時器輸出一路 PWM 脈沖信號 ；在 A 定時器

4、的第一個計數(shù)上溢出中斷中，開啟 B 定時器輸出第二路 PWM 脈沖信號，實現(xiàn)相位差恒為 180°的 PWM 脈沖輸出 ；步驟 ：在 A 定時器的下溢出中斷中，同時更新兩個定時器 PWM 的脈寬值 ；(2)、單片機輸出載波頻率為fH，調(diào)制信號頻率為fs 的SPWM 脈沖來作為全橋逆變電路的脈沖 , 分為五個步驟實現(xiàn) ；將 PWM 周期長度記為 carrier2，PWM 脈沖寬度為 pulse2 ； 步驟 ：先計算出載波 fH 下每個 PWM 周期長度 carrier2 和正弦波的相位增量步驟 ：每次進入 PWM 溢出中斷時，單片機將當前的正弦波相位 累加上一步驟中計算得到的獲得新的相位

5、即然后是否處于區(qū)間 0° ,360° 內(nèi)，如果是，則令若不是，則令步驟 ：計算下一個 PWM 脈沖寬度 pulse2 為 0.5*sin*carrier2+0.5*carrier2 ；步驟 ：用 pulse2 來更新單片機中設(shè)置 PWM 脈沖寬度的寄存器 ；步驟 ：開啟單片機PWM 信號互補輸出功能，即可得到一對互補的SPWM 脈沖信號，并且通過設(shè)置單片機中互補脈沖的死區(qū)時間的寄存器，來加入死區(qū)。22說明書CN 103888006 A1/2 頁一種單片機逆變器工作的驅(qū)動脈沖數(shù)字實現(xiàn)方法技術(shù)領(lǐng)域0001本發(fā)明涉及一種全數(shù)字式逆變器，具體涉及一種單片機沖的數(shù)字實現(xiàn)方法。逆變器工

6、作的驅(qū)動脈背景技術(shù)0002現(xiàn)有的逆變器系統(tǒng)，大多數(shù)都是采用及復(fù)雜電路來產(chǎn)生升壓電路和全橋逆變電路的脈沖，缺點是脈沖頻率的準確度受環(huán)境因素影響大、可維護性差、升級。采用由單片機為的全數(shù)字式逆變器脈沖產(chǎn)生方便、準確度高、受小，可以在很大程度上克服傳統(tǒng)方法的不足。發(fā)明內(nèi)容0003本發(fā)明目的在于沖數(shù)字實現(xiàn)方法。現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種單片機逆變器工作的驅(qū)動脈0004一種單片機逆變器工作的驅(qū)動脈沖數(shù)字實現(xiàn)方法，具體包括以下步驟 ：0005(1)、單片機輸出頻率均為fB 的相位差恒為 180°的 PWM 脈沖來作為 boost 升壓電路的脈沖 ；包括以下三個步驟 ：0006步驟 : 根據(jù) boo

7、st 升壓電路 PWM 驅(qū)動脈沖頻率 fB，計算得出 PWM 周期長度為carrier1，根據(jù) boost 升壓電路輸出電壓反饋，調(diào)用數(shù)字 PID 算法獲得 PWM 驅(qū)動脈沖寬度pulse1 ；0007步驟 : 選擇單片機的兩個定時器 A 和 B 的對齊模式，A 定時器和 B 定時器的計數(shù)模式保持一致，啟動 A 定時器輸出一路 PWM 脈沖信號 ；在 A 定時器的第一個計數(shù)上溢出中斷中，開啟 B 定時器輸出第二路 PWM 脈沖信號，實現(xiàn)輸出 ；相位差恒為 180°的 PWM 脈沖0008步驟 ：在 A 定時器的下溢出中斷中，同時更新兩個定時器 PWM 的脈寬值 ；0009(2)、單片

8、機輸出載波頻率為 fH，調(diào)制信號頻率為 fs 的 SPWM 脈沖來作為全橋逆變電路的pulse2 ；脈沖 , 分為五個步驟實現(xiàn) ；將 PWM 周期長度記為 carrier2，PWM 脈沖寬度為步驟 ：先計算出載波 fH 下每個 PWM 周期長度 carrier2 和正弦波的相位增量00100011步驟 ：每次進入 PWM 溢出中斷時，單片機將當前的正弦波相位累加上一步驟中計算得到的獲得新的相位即然后是否處于區(qū)間0° ,360° 內(nèi)，如果是，則令若不是，則令0012步 驟 ： 計 算 下 一 個 PWM 脈 沖 寬 度 pulse2 為 0.5*sin*carrier2+0.

9、5*carrier2 ；步驟 ：用 pulse2 來更新單片機中設(shè)置 PWM 脈沖寬度的寄存器 ；330013說明書CN 103888006 A2/2 頁0014步驟 ：開啟單片機PWM 信號互補輸出功能，即可得到一對互補的SPWM 脈沖信號，并且通過設(shè)置單片機中互補脈沖的死區(qū)時間的寄存器，來加入死區(qū)。0015本發(fā)明的有益效果是 ：本發(fā)明所產(chǎn)生的脈沖，可以使得頻率范圍在 0.1 400Hz 內(nèi)的正弦波電源輸出的波形失真度小于 2，本發(fā)明克服了傳統(tǒng)逆變器電路復(fù)雜，隨著時間系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化導(dǎo)致性能發(fā)生變化的缺點。本發(fā)明極大地簡化了系統(tǒng)電路，提高了系統(tǒng)的可靠性，可以方便地拓展得到其他功能。具體實施方

10、式0016一種單片機逆變器工作的驅(qū)動脈沖數(shù)字實現(xiàn)方法，具體包括以下步驟 ：0017(1)、單片機輸出頻率均為fB 的相位差恒為 180°的 PWM 脈沖來作為 boost 升壓電路的脈沖 ；包括以下三個步驟 ：0018步驟 : 根據(jù) boost 升壓電路 PWM 驅(qū)動脈沖頻率 fB，計算得出 PWM 周期長度為carrier1，根據(jù) boost 升壓電路輸出電壓反饋，調(diào)用數(shù)字 PID 算法獲得 PWM 驅(qū)動脈沖寬度pulse1 ；0019步驟 : 選擇單片機的兩個定時器 A 和 B 的對齊模式，A 定時器和 B 定時器的計數(shù)模式保持一致，啟動 A 定時器輸出一路 PWM 脈沖信號 ；

11、在 A 定時器的第一個計數(shù)上溢出中斷中，開啟 B 定時器輸出第二路 PWM 脈沖信號，實現(xiàn)輸出 ；相位差恒為 180°的 PWM 脈沖0020步驟 ：在 A 定時器的下溢出中斷中，同時更新兩個定時器 PWM 的脈寬值 ；0021(2)、單片機輸出載波頻率為 fH，調(diào)制信號頻率為 fs 的 SPWM 脈沖來作為全橋逆變電路的pulse2 ；脈沖 , 分為五個步驟實現(xiàn) ；將 PWM 周期長度記為 carrier2，PWM 脈沖寬度為0022步驟 ：先計算出載波 fH 下每個 PWM 周期長度 carrier2 和正弦波的相位增量步驟 ：每次進入 PWM 溢出中斷時，單片機將當前的正弦波相位累加上一0023步驟中計算得到的獲得新的相位即然后是否處于區(qū)間0° ,360° 內(nèi)，如果是，則令若不是，則令步 驟 ： 計 算 下 一