脈寬調(diào)制(Pulse-Width Modulation,PWM)技術(shù)在電力電子領(lǐng)域的應(yīng)用極其廣泛。PWM模式是決定逆變器輸出電壓特性的根本。性能優(yōu)越的PWM模式可以使逆變器具有良好的輸出特性。由傅里葉分析可知,不對(duì)稱波形會(huì)帶來(lái)大量低次諧波、偶次諧波以及余弦項(xiàng)。因此PWM脈沖波形的對(duì)稱性對(duì)輸出特性有很大影響。
PWM的實(shí)現(xiàn)方法一般有兩種:比較法和計(jì)算法。
隨著數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)功能的提高,計(jì)算法以其方便靈活的特點(diǎn)成為PWM實(shí)現(xiàn)方法的主流。采用計(jì)算法實(shí)現(xiàn)PWM時(shí),按照每個(gè)載波周期內(nèi)調(diào)制波的取法,可以分為規(guī)則采樣PWM和自然采樣PWM。其中,采用規(guī)則采樣法,計(jì)算簡(jiǎn)單,占用系統(tǒng)軟件資源較少,因而應(yīng)用比較廣泛;但是由規(guī)則采樣法計(jì)算出的PWM波形,在系統(tǒng)載波頻率較低時(shí),輸出精度差,并且在計(jì)算時(shí)需要通過(guò)查表確定計(jì)算結(jié)果,所以并不能保證其波形的對(duì)稱性,諧波含量也會(huì)因?yàn)椴ㄐ蔚牟粚?duì)稱而增加。
PWM,即脈寬調(diào)制,工作原理如下:
控制方式就是對(duì)逆變電路開(kāi)關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制,使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖,用這些脈沖來(lái)代替正弦波或所需要的波形。也就是在輸出波形的半個(gè)周期中產(chǎn)生多個(gè)脈沖,使各脈沖的等值電壓為正弦波形,所獲得的輸出平滑且低次諧波少。按一定的規(guī)則對(duì)各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制,即可改變逆變電路輸出電壓的大小,也可改變輸出頻率。
在PWM波形中,各脈沖的幅值是相等的,要改變等效輸出正弦波的幅值時(shí),只要按同一比例系數(shù)改變各脈沖的寬度即可,因此在交-直-交變頻器中,PWM逆變電路輸出的脈沖電壓就是直流側(cè)電壓的幅值。
PWM波形的特點(diǎn)
采用滯環(huán)比較方式的電流跟蹤型變流器的特點(diǎn):
①硬件電路簡(jiǎn)單;
②屬于實(shí)時(shí)控制方式,電流響應(yīng)快;
③不用載波,輸出電壓波形中不含特定頻率的諧波分量;
④與計(jì)算法和調(diào)制法相比,相同開(kāi)關(guān)頻率時(shí)輸出電流中高次諧波含量較多;
⑤采用閉環(huán)控制。
PWM(Pulse Width Modulation)——脈寬調(diào)制。
其中包括:相電壓控制PWM、脈寬PWM法、隨機(jī)PWM、SPWM法、線電壓控制PWM等。
在這里我們可以令頻率不變,直接改變脈沖的寬度,亦即控制開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間;比如現(xiàn)在是高電平導(dǎo)通,那么方波的A越大,B越小,導(dǎo)通時(shí)間就長(zhǎng);否則就越短。
PWM波形輸出
在學(xué)習(xí)嵌入式開(kāi)發(fā)板例程時(shí),剛開(kāi)始的時(shí)候不懂PWM波形是怎樣輸出的,后來(lái)漸漸的消化了,mark下:
Stm32_Clock_Init(9); //系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置
delay_init(72); //延時(shí)初始化
uart_init(72,9600); //串口初始化
TIM1_PWM_Init(899,0);//不分頻。PWM頻率=72000/(899+1)=80Khz
這里PWM的頻率也可以這樣理解,
TIM1-》ARR=arr; //設(shè)定計(jì)數(shù)器自動(dòng)重裝值
TIM1-》PSC=psc; //預(yù)分頻器設(shè)置
系統(tǒng)時(shí)鐘為72MHZ,預(yù)分頻數(shù)是0,即使記滿899+1=900次,pwm完成一次周期輸出,一個(gè)周期的時(shí)間為900/72M,頻率為72M/900=80khz.
將TIM1設(shè)置為PWM模式,
while(1)
{
delay_ms(10);
if(dir)led0pwmval++;
else led0pwmval--;
if(led0pwmval》300)dir=0;
if(led0pwmval==0)dir=1;
LED0_PWM_VAL=led0pwmval;
}
#define LED0_PWM_VAL TIM1-》CCR1
TIM1-》CCR1 的值自增或者自減,為一個(gè)閾值,這個(gè)閾值與累加到900清零的那個(gè)COUNT比較,影響輸出,以此來(lái)改變占空比。
評(píng)論