一种单片机控制逆变器工作的驱动脉冲数字实现方法技术

本发明专利技术公开了一种单片机控制逆变器工作的驱动脉冲数字实现方法。现有的逆变器系统驱动脉冲大多数都是由专用芯片及其外围电路产生。本发明专利技术中单片机利用普通定时器的中央PWM输出模式产生两路相位差为180°的PWM信号，驱动升压电路工作。单片机利用定时器的互补输出功能输出两路带有死区插入的互补的SPWM控制脉冲，驱动逆变电路工作。本发明专利技术所产生的控制脉冲，可以使得频率范围在0.1～400Hz内的正弦波电源输出的失真度小于2％，本发明专利技术克服了传统逆变器外围电路复杂，随着时间系统参数发生变化导致性能发生变化的缺点，极大地简化了系统电路，提高了系统的可靠性，可以方便地拓展得到其他功能。

【技术实现步骤摘要】
一种单片机控制逆变器工作的驱动脉冲数字实现方法
本专利技术涉及一种全数字式逆变器，具体涉及一种单片机控制逆变器工作的驱动脉冲的数字实现方法。
技术介绍
现有的逆变器系统，大多数都是采用专用芯片及复杂外围电路来产生升压电路和全桥逆变电路的控制脉冲，缺点是控制脉冲频率的准确度受环境因素影响大、可维护性差、升级困难。采用由单片机为控制核心的全数字式逆变器，控制脉冲产生方便、准确度高、受环境影响小，可以在很大程度上克服传统方法的不足。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有技术的不足，提出一种单片机控制逆变器工作的驱动脉冲数字实现方法。一种单片机控制逆变器工作的驱动脉冲数字实现方法，具体包括以下步骤：(1)、单片机输出两路频率均为fB的相位差恒为180°的PWM脉冲来作为boost升压电路的控制脉冲；包括以下三个步骤：步骤①:根据boost升压电路PWM驱动脉冲频率fB，计算得出PWM周期长度为carrier1，根据boost升压电路输出电压反馈，调用数字PID算法获得PWM驱动脉冲宽度pulse1；步骤②:选择单片机的两个定时器A和B的中央对齐模式，A定时器和B定时器的计数模式保持一致，启动A定时器输出一路PWM脉冲信号；在A定时器的第一个计数上溢出中断中，开启B定时器输出第二路PWM脉冲信号，实现两路相位差恒为180°的PWM脉冲输出；步骤③：在A定时器的下溢出中断中，同时更新两个定时器PWM的脉宽值；(2)、单片机输出载波频率为fH，调制信号频率为fs的SPWM脉冲来作为全桥逆变电路的控制脉冲,分为五个步骤实现；将PWM周期长度记为carrier2，PWM脉冲宽度为pulse2；步骤①：先计算出载波fH下每个PWM周期长度carrier2和正弦波的相位增量步骤②：每次进入PWM溢出中断时，单片机将当前的正弦波相位累加上一步骤中计算得到的获得新的相位即然后判断是否处于区间[0°,360°]内，如果是，则令若不是，则令步骤③：计算下一个PWM脉冲宽度pulse2为0.5*sin*carrier2+0.5*carrier2；步骤④：用pulse2来更新单片机中设置PWM脉冲宽度的寄存器；步骤⑤：开启单片机PWM信号互补输出功能，即可得到一对互补的SPWM脉冲信号，并且通过设置单片机中控制互补脉冲的死区时间的寄存器，来加入死区控制。本专利技术的有益效果是：本专利技术所产生的控制脉冲，可以使得频率范围在0.1～400Hz内的正弦波电源输出的波形失真度小于2％，本专利技术克服了传统逆变器外围电路复杂，随着时间系统参数发生变化导致性能发生变化的缺点。本专利技术极大地简化了系统电路，提高了系统的可靠性，可以方便地拓展得到其他功能。具体实施方式一种单片机控制逆变器工作的驱动脉冲数字实现方法，具体包括以下步骤：(1)、单片机输出两路频率均为fB的相位差恒为180°的PWM脉冲来作为boost升压电路的控制脉冲；包括以下三个步骤：步骤①:根据boost升压电路PWM驱动脉冲频率fB，计算得出PWM周期长度为carrier1，根据boost升压电路输出电压反馈，调用数字PID算法获得PWM驱动脉冲宽度pulse1；步骤②:选择单片机的两个定时器A和B的中央对齐模式，A定时器和B定时器的计数模式保持一致，启动A定时器输出一路PWM脉冲信号；在A定时器的第一个计数上溢出中断中，开启B定时器输出第二路PWM脉冲信号，实现两路相位差恒为180°的PWM脉冲输出；步骤③：在A定时器的下溢出中断中，同时更新两个定时器PWM的脉宽值；(2)、单片机输出载波频率为fH，调制信号频率为fs的SPWM脉冲来作为全桥逆变电路的控制脉冲,分为五个步骤实现；将PWM周期长度记为carrier2，PWM脉冲宽度为pulse2；步骤①：先计算出载波fH下每个PWM周期长度carrier2和正弦波的相位增量步骤②：每次进入PWM溢出中断时，单片机将当前的正弦波相位累加上一步骤中计算得到的获得新的相位即然后判断是否处于区间[0°,360°]内，如果是，则令若不是，则令步骤③：计算下一个PWM脉冲宽度pulse2为0.5*sin*carrier2+0.5*carrier2；步骤④：用pulse2来更新单片机中设置PWM脉冲宽度的寄存器；步骤⑤：开启单片机PWM信号互补输出功能，即可得到一对互补的SPWM脉冲信号，并且通过设置单片机中控制互补脉冲的死区时间的寄存器，来加入死区控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单片机控制逆变器工作的驱动脉冲数字实现方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)、单片机输出两路频率均为fB的相位差恒为180°的PWM脉冲来作为boost升压电路的控制脉冲；包括以下三个步骤：步骤①:根据boost升压电路PWM驱动脉冲频率fB，计算得出PWM周期长度为carrier1，根据boost升压电路输出电压反馈，调用数字PID算法获得PWM驱动脉冲宽度pulse1；步骤②:选择单片机的两个定时器A和B的中央对齐模式，A定时器和B定时器的计数模式保持一致，启动A定时器输出一路PWM脉冲信号；在A定时器的第一个计数上溢出中断中，开启B定时器输出第二路PWM脉冲信号，实现两路相位差恒为180°的PWM脉冲输出；步骤③：在A定时器的下溢出中断中，同时更新两个定时器PWM的脉宽值；(2)、单片机输出载波频率为fH，调制信号频率为fs的SPWM脉冲来作为全桥逆变电路的控制脉冲,分为五个步骤实现；将PWM周期长度记为carrier2，PWM脉冲宽度为pulse2；步骤①：先计算出载波fH下每个PWM周期长度carrier2和正弦波的相位增量步骤②：每次进入PWM溢出中断时，单片机将当前的正弦波相位累加上一步骤中计算得到的获得新的相位即然后判断是否处于区间[0°,360°]内，如果是，则令若不是，则令步骤③：计算下一个PWM脉冲宽度pulse2为0.5*sin*carrier2+0.5*carrier2；步骤④：用pulse2来更新单片机中设置PWM脉冲宽度的寄存器；步骤⑤：开启单片机PWM信号互补输出功能，即可得到一对互补的SPWM脉冲信号，并且通过设置单片机中控制互补脉冲的死区时间的寄存器，来加入死区控制。...

【技术特征摘要】
1.一种单片机控制逆变器工作的驱动脉冲数字实现方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)、单片机输出两路频率均为fB的相位差恒为180°的PWM脉冲来作为boost升压电路的控制脉冲；包括以下三个步骤：步骤①:根据boost升压电路PWM驱动脉冲频率fB，计算得出PWM周期长度为carrier1，根据boost升压电路输出电压反馈，调用数字PID算法获得PWM驱动脉冲宽度pulse1；步骤②:选择单片机的两个定时器A和B的中央对齐模式，A定时器和B定时器的计数模式保持一致，启动A定时器输出一路PWM脉冲信号；在A定时器的第一个计数上溢出中断中，开启B定时器输出第二路PWM脉冲信号，实现两路相位差恒为180°的PWM脉冲输出；步骤③：在A定时器的下溢出中断中，同时更新两个定时器PWM的脉宽值；(2)、单片机输出载波...

【专利技术属性】
技术研发人员：高明煜，詹鑫鑫，王振涛，李芸，黄继业，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33