逆变器平均值电压外环反馈

只看该作者 · 2020-11-12 10:06

tianxj01 发表于 2020-11-12 09:22
SIN表格的第一个数据为0（正弦波过零点），由于是交叉导通，所以你完全不需要担心共通问题。
从该时刻开 ...

1、我现在左桥是50hz基波，右桥是22K的正弦信号，
2、SIN表格的第一个数据为0（正弦波过零点）？
为什么我生产的正弦数据不是从0开始的？
如以下，我SPWM幅值是360，周期点数是100点，调制度为
1，不对称模式生成的数据：
182,194,205,216,227,238,248,259,269,278,
288,296,305,313,320,327,333,339,344,348,
352,355,357,358,359,359,359,358,356,353,
350,346,341,336,330,323,316,309,301,292,
283,274,264,254,243,232,222,210,199,188,
177,165,154,143,132,121,111,100,90,81,
71,63,54,46,39,32,26,20,15,11,
7,4,2,1,0,0,0,1,3,6,
9,13,18,23,29,36,43,50,58,67,
76,85,95,105,116,127,137,149,160,171.
这个难道和软件有关系？
谢谢！

只看该作者 · 2020-11-12 10:12

本帖最后由 tianxj01 于 2020-11-12 10:26 编辑

SFY2020 发表于 2020-11-11 16:31
继续请教， 1、请问下过零点要如何处理，我现在的过零点出现很多尖峰，（示波器负接地，正接逆变输出一端 ...

波形就是这样的，请注意相位。这种模式，不需要考虑死区，也不会产生交叉尖峰。
另外也可以单边半桥，全程驱动SPWM。对面半桥是50Hz方波，这样驱动呢，必须考虑半桥驱动的死区。

只看该作者 · 2020-11-12 10:34

本帖最后由 tianxj01 于 2020-11-12 10:36 编辑

SFY2020 发表于 2020-11-12 10:06
1、我现在左桥是50hz基波，右桥是22K的正弦信号，
2、SIN表格的第一个数据为0（正弦波过零点）？
为什 ...

至于SIN表格，是你自己通过EXCEL表格直接去做就成了，像256分辨率，0-90-180的，周期点数100个，很容易一次性算出数据。
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51-100

只看该作者 · 2020-11-12 15:13

tianxj01 发表于 2020-11-12 10:34
至于SIN表格，是你自己通过EXCEL表格直接去做就成了，像256分辨率，0-90-180的，周期点数100个，很容易一 ...

按你这SIN表格，我现在是查看取样编号，当到到达（周期点数）50，切换50HZ方波，然后到达100标号的时候，又做一次50HZ方波切换，不知道这样做对不对？

只看该作者 · 2020-11-12 16:52

SFY2020 发表于 2020-11-12 15:13
按你这SIN表格，我现在是查看取样编号，当到到达（周期点数）50，切换50HZ方波，然后到达100标号的时候， ...

错，是每到取样编号0时候，切换方波，这样，输出的SPWM波形有效占空比=0，而方波就在这个时候切换，实现真正的过零切换。
我这个表是半周期100个数据，你可能需要半周期50个数据，你只需要将这个表格隔一个抽掉一个就完成了。

只看该作者 · 2020-11-12 17:01

本帖最后由 tianxj01 于 2020-11-12 17:10 编辑

SFY2020 发表于 2020-11-12 15:13
按你这SIN表格，我现在是查看取样编号，当到到达（周期点数）50，切换50HZ方波，然后到达100标号的时候， ...

再给你做一个50分辨率的SIN表格吧：
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每次读到SIN_TAB[0]，则进行50Hz方波的换相。
这个表格要产生50Hz的正弦波，则查表的周期是5KHz，也就是SPWM载波才5KHz，好像有点低了。
一般我们采用20KHz的SPWM做正弦波逆变器，则SIN表格分辨率=400，这里用的是半周期表格，则表必须有200个SIN数据。
下面是10KHz的SPWM的sin表格：

20KHz载波的SIN表格：

只看该作者 · 2020-11-12 17:12

tianxj01 发表于 2020-11-12 17:01
再给你做一个50分辨率的SIN表格吧：
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按你这个50分辨率的，意思就是每次取样编号到0，做50HZ切换？

只看该作者 · 2020-11-12 17:36

SFY2020 发表于 2020-11-12 17:12
按你这个50分辨率的，意思就是每次取样编号到0，做50HZ切换？

50分辨率，因为是半周期，所以实际分辨率就是100，因此，50Hz*100=5KHz
也就是PWM载波频率才5KHz，实在有点低，
当然，实际上，我们可以这样做，也就是PWM周期=20KHz，然后，按照50细分的表格，每4个周期才查表更新一次PWM数据，这样做，效果是SIN表格短了点，实际细分变成100，而PWM载波还是20KHz。
一般现在单片机什么的存储没这么紧张，所以，干脆直接做一个200细分的半周期SIN表格。精度更高，同时采用20KHz的PWM周期，没PWM周期更新一次PWM数据，时间上，50uS一次PWM更新中断，一般的单片机都吃得消。
按你这个50分辨率的，意思就是每次取样编号到0，做50HZ切换？？？？对的，就是这样。。。
顺便给你一个刚刚才做的SIN表格数据EXCEL文档吧：

SPWM的SIN表格数据计算.zip (13.82 KB)

只看该作者 · 2020-11-12 17:47

tianxj01 发表于 2020-11-12 10:34
至于SIN表格，是你自己通过EXCEL表格直接去做就成了，像256分辨率，0-90-180的，周期点数100个，很容易一 ...

你好，

1 、按你这个SIN表格，取样标号0切换方波，那频率不是变为25HZ了， 0- 255， 255- 0？

2 、另外你上面说的分辨率到底是什么意思？

谢谢！

只看该作者 · 2020-11-13 08:46

SFY2020 发表于 2020-11-12 17:47
你好，

1 、按你这个SIN表格，取样标号0切换方波，那频率不是变为25HZ了， 0- 255， 255- 0？

没注意这个表格是半周期吗，怎么又变成25Hz了。
真不知道你怎么说不清楚呢。
首先我们先确定一个前提，就是PWM数据每周期查表更新一次。
当sin表格细分为100个，则实际全周期有200个数据，则当PWM基础频率为10KHz时候，正弦波频率=10000/200=50Hz。
由于采样标号0对应的就是每个半周期的第一个，这时候通过对面桥或者2个下管换正负极，所以2个半周期合起来正好，还有什么疑问吗？
分辨率有周期细分的分辨率还有电压输出值分辨率，这里我们先把电压细分定义为了8位，所以就不另外讨论了，而周期分辨率在ADC时候也叫采样率，采样率越高，则实际输出越逼近我们需要的波形，也就是失真度越低。一个正弦波周期，最粗糙的，你可以是2倍，考虑到过零，则至少是4倍，6倍------100倍、200倍，

只看该作者 · 2020-11-13 11:15

tianxj01 发表于 2020-11-13 08:46
没注意这个表格是半周期吗，怎么又变成25Hz了。
真不知道你怎么说不清楚呢。
首先我们先确定一个前提，就 ...

是我搞晕了，是50HZ，我用你给我的表格转换的200个数据，最大幅度360，但是出来的波形，怎么2个正负半波都向上？
0,11,23,34,45,56,67,79,90,100,
111,122,133,143,153,163,173,183,193,202,
212,221,229,238,246,255,262,270,277,284,
291,298,304,310,315,321,326,330,335,339,
342,346,349,351,354,356,357,358,359,360,
360,360,359,358,357,356,354,351,349,346,
342,339,335,330,326,321,315,310,304,298,
291,284,277,270,262,255,246,238,229,221,
212,202,193,183,173,163,153,143,133,122,
111,100,90,79,67,56,45,34,23,11,
0,11,23,34,45,56,67,79,90,100,
111,122,133,143,153,163,173,183,193,202,
212,221,229,238,246,255,262,270,277,284,
291,298,304,310,315,321,326,330,335,339,
342,346,349,351,354,356,357,358,359,360,
360,360,359,358,357,356,354,351,349,346,
342,339,335,330,326,321,315,310,304,298,
291,284,277,270,262,255,246,238,229,221,
212,202,193,183,173,163,153,143,133,122,
111,100,90,79,67,56,45,34,23,11,

，但是我用不对策模式采的数据，切换后的波形是正确的，下面是不对策模式转换后的数据：
181,187,193,198,204,210,215,221,226,232,
237,242,248,253,258,263,268,273,278,282,
287,291,296,300,304,308,312,316,320,323,
326,330,333,336,338,341,343,346,348,350,
352,353,355,356,357,358,359,359,360,360,
360,360,360,359,358,358,357,355,354,352,
351,349,347,345,342,340,337,334,331,328,
325,321,318,314,310,306,302,298,294,289,
285,280,275,270,265,260,255,250,245,240,
234,229,223,218,212,207,201,196,190,184,
179,173,167,162,156,150,145,139,134,128,
123,118,112,107,102,97,92,87,82,78,
73,69,64,60,56,52,48,44,40,37,
34,30,27,24,22,19,17,14,12,10,
8,7,5,4,3,2,1,1,0,0,
0,0,0,1,2,2,3,5,6,8,
9,11,13,15,18,20,23,26,29,32,
35,39,42,46,50,54,58,62,66,71,
75,80,85,90,95,100,105,110,115,120,
126,131,137,142,148,153,159,164,170,176，

这2个模式有什么不一样吗？

谢谢！

只看该作者 · 2020-11-13 11:35

本帖最后由 tianxj01 于 2020-11-13 11:41 编辑

SFY2020 发表于 2020-11-13 11:15
是我搞晕了，是50HZ，我用你给我的表格转换的200个数据，最大幅度360，但是出来的波形，怎么2个正负半波 ...

波形问题，和我们采用的线路有关。
采用双下管50Hz方波调制的，则一个单极性SIN表格，就可以完美实现准确过零的合成交流电。
采用单臂SPWM调制，对面桥臂上下管切换极性的，则需要做互补处理，即在50Hz这个桥臂上管导通时候，SPWM信号必须是查表数据的互补信号，而在50Hz桥臂下管导通的时候，则输入的SPWM信号直接查表送PWM寄存器就可以了。所谓互补处理，其实在很多单片机的PWM输出端有反极性控制位，根据对应的50Hz方波逻辑，同步控制PWM上下臂驱动的极性进行来回翻转就可以了。
如果你上面的逻辑没有处理正确，则就会出现极性异常。

只看该作者 · 2020-11-13 11:46

tianxj01 发表于 2020-11-13 11:35
波形问题，和我们采用的线路有关。
采用双下管50Hz方波调制的，则一个单极性SIN表格，就可以完美实现准确 ...

如果没有反极性控制位，则只需要对查表数据，根据你的最大值做减法就成。
比如你这里最大数据是360，最小数据是0，则互补处理就是查表数据为0的，等于360-0=360，查表数据为100的则PWM数据为360-100=260；查表数据为360的，则pwm数据为360-360=0。

只看该作者 · 2020-11-13 15:33

tianxj01 发表于 2020-11-13 11:46
如果没有反极性控制位，则只需要对查表数据，根据你的最大值做减法就成。
比如你这里最大数据是360，最小 ...

正弦波形已经正常能输出了，但是为什么切换的地方出现震荡？
谢谢！

只看该作者 · 2020-11-14 09:39

SFY2020 发表于 2020-11-13 15:33
正弦波形已经正常能输出了，但是为什么切换的地方出现震荡？
谢谢！

过零产生方波，你肯定采用的是半桥SPWM，半桥50Hz方波方式控制，该模式固有的遗留问题就是过零时候会产生一个小的振铃，原因很简单，是50Hz方波的这个半桥，在过零时候，该半桥本质就是一个50Hz的方波，在负载上产生一个振铃非常正常，这也是这种类型的逆变桥缺点之一。

采用双下管切换50Hz方波模式，则不会有这个弊端，当然为了效率，必须采用比较复杂的驱动逻辑。
具体实施是这样的，右边桥臂下管导通时候，右边上管截止，同时左边半桥输入互补SPWM；过零切换后，左边半桥下管导通时候，上管截止，同时右边半桥输入互补SPWM。
该模式为最优控制模式，效率有了、振铃没了，同时SPWM驱动只需要单极性，不需要进行减法什么的处理，缺点嘛，就是控制逻辑确实复杂了点。

只看该作者 · 2020-11-16 09:36

tianxj01 发表于 2020-11-14 09:39
过零产生方波，你肯定采用的是半桥SPWM，半桥50Hz方波方式控制，该模式固有的遗留问题就是过零时候会产生 ...

我现在是开环测试的，感觉这个震荡有点大，是不是闭环后会有所改善，另外软件上有没有什么办法尽量做一些改善的？

谢谢！

只看该作者 · 2020-11-16 10:44

tianxj01 发表于 2020-11-16 10:04
不是给出方法了吗？
双下管切换50Hz方波，同时对面半桥做SPWM驱动。（这时候，轮流的SPWM只需要单一0-180 ...

双下管切换50Hz方波，同时对面半桥做SPWM驱动。（这时候，轮流的SPWM只需要单一0-180°表格直接执行）

按你这个方法，结合你上面的图，不知道是不是按下面的逻辑，

如正半周：左边的上管输出（0-180的正弦信号），并打开右边的下管（50HZ方波），另外2个管关闭（输出0），当左边的正弦信号完成后，切换成另外一端，

只看该作者 · 2020-11-16 10:48

SFY2020 发表于 2020-11-16 10:44
双下管切换50Hz方波，同时对面半桥做SPWM驱动。（这时候，轮流的SPWM只需要单一0-180°表格直接执行）

...

回去看38楼的回复吧。

只看该作者 · 2020-11-17 14:21

tianxj01 发表于 2020-11-16 10:48
回去看38楼的回复吧。

非常感谢，现在波形正常了！

我现在要做稳压，准备在输出端接一个电压互感器，采样半个周期正弦信号的有效值，然后通过PID运算，调整SIN表格数据，达到稳压，这样可以吧？

另外初始的调制比设置多少合适？ 1吗？

只看该作者 · 2020-11-17 14:52

SFY2020 发表于 2020-11-17 14:21
非常感谢，现在波形正常了！

我现在要做稳压，准备在输出端接一个电压互感器，采样半个周期正弦信号的有 ...

由于正弦波信号采集再整流处理什么的会有误差，而且还必须要运放来组成精密整流，所以，最好的办法衰减后再叠加一个直流直接送ADC，由于逆变器是主动系统，是可以给出精确过零标记的，因此你可以固定采用速率，然后整个半周期累加值作为PID电压采样数据就好。