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數(shù)控單片機純正弦逆變器

本人之前一直在研究純硬件逆變器,但是這東西越到后來越復雜,而且功能也不豐富,于是我產(chǎn)生了用單片機實現(xiàn)SPWM的方法


單片機我手上只有STC12C5410AD帶PWM模塊,于是就用他了.半年某人幫我選型了這款既帶PWM又帶AD又小巧的單片機,簡直是小型單片機逆變器不可多得的神物啊!

這款單片機帶有串口下載功能,無須專用編程器,只需用一個RS232電平轉(zhuǎn)TLL電平的轉(zhuǎn)換器(用MAX232,可以自制,成本不超過10元)把電腦串口和單片機連接起來即可,這方便了廣大朋友的仿制


這次實現(xiàn)的功能如下:
1.SPWM波輸出(兩路,外部需要倆CD4011加死區(qū)和反向后驅(qū)動H橋)
2.閉環(huán)穩(wěn)壓(DC反饋)
3.輸出電壓檢測(輸出電壓偏差過大報警)
4.輸出電流檢測(輸出電流過大報警)
5.輸出短路保護(擬采用先進的管壓降短路檢測法,檢測到短路后每個工頻周期只輸出一個很窄的檢測脈沖,短路消失后立即恢復輸出)
6.電池電壓檢測(電池電壓不正常的提醒和報警甚至關(guān)閉逆變器)
7.串口通信功能(方便連接計算機查看逆變器工作狀態(tài))
8.外部關(guān)斷功能(可使用外部信號關(guān)斷單片機,提高拓展性)

程序采用C語言編寫,完全自己寫的!這是源程序:spwm 現(xiàn)在還差串口通信功能的完善和根據(jù)硬件確定輸出電流電壓的計算公式中的系數(shù)
其他功能在面包板上模擬測試都有效

輸出的SPWM波

 

假設(shè)負載短路時的波形:

 

面包板上測試程序,長線是串口

 


由于今天晚了,先睡了,明天為大家詳細講解單片機的SPWM過程

全部回復(363)
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2012-06-13 22:21

支持樓主精神，我們學習了……

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2012-06-13 22:33
@三價元素
支持樓主精神，我們學習了……
我一直用模擬器件做開關(guān)電源，正在學習數(shù)字化開關(guān)電源，向樓主學習。
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zwttt
LV.6
4
2012-06-14 08:40
真的，數(shù)字化的逆變，拓展很多功能容易！
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2012-06-14 08:47
@三價元素
支持樓主精神，我們學習了……

頂起！

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606heding
LV.4
6
2012-06-14 12:17
頂起來
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2012-06-14 12:31
很好！加精！置頂！要是能把SPWM的精度提高點就更好了，比如32個點增加到64個點。
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plc_avr
LV.6
8
2012-06-14 13:06
@xzszrs
很好！加精！置頂！要是能把SPWM的精度提高點就更好了，比如32個點增加到64個點。

"死太慘"的單片機就那樣，想要提高精度難了。至少要到256點以上波形才會好看點。

頂樓主，多謝共享，學習了。

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ww1101100
LV.3
9
2012-06-14 13:11
最近也在學習數(shù)字電源 
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黑夜11
LV.5
10
2012-06-14 16:15
不錯，頂一個，8位的4路pwm
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尤小翠
LV.7
11
2012-06-14 19:30
@xzszrs
很好！加精！置頂！要是能把SPWM的精度提高點就更好了，比如32個點增加到64個點。

請教一下,SPWM波的頻率和輸出LC濾波器是啥關(guān)系呢?SPWM頻率越高濾波器件就可以越小?

現(xiàn)在我把SPWM頻率提高了5倍,達到了20KHz,每半個周期有160個點!

順便修改了啟動時的Bug和保護電路的Bug

spwm 

在面包板上用RC濾波器測試了下波形(一路經(jīng)過反向):

 

用示波器的運算功能意淫出來的正弦波形:

 

 

找時間要裝實機了

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IGBT2010
LV.8
12
2012-06-14 20:25
@尤小翠
請教一下,SPWM波的頻率和輸出LC濾波器是啥關(guān)系呢?SPWM頻率越高濾波器件就可以越小?現(xiàn)在我把SPWM頻率提高了5倍,達到了20KHz,每半個周期有160個點!順便修改了啟動時的Bug和保護電路的Bug[圖片]spwm 在面包板上用RC濾波器測試了下波形(一路經(jīng)過反向):[圖片] 用示波器的運算功能意淫出來的正弦波形:[圖片]  找時間要裝實機了

占個座位，等樓主講課?。?！

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jsjjsj235
LV.4
13
2012-06-14 21:22
@尤小翠
請教一下,SPWM波的頻率和輸出LC濾波器是啥關(guān)系呢?SPWM頻率越高濾波器件就可以越小?現(xiàn)在我把SPWM頻率提高了5倍,達到了20KHz,每半個周期有160個點!順便修改了啟動時的Bug和保護電路的Bug[圖片]spwm 在面包板上用RC濾波器測試了下波形(一路經(jīng)過反向):[圖片] 用示波器的運算功能意淫出來的正弦波形:[圖片]  找時間要裝實機了
支持樓主，值得學習，好樣的。
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2012-06-14 21:35
@尤小翠
請教一下,SPWM波的頻率和輸出LC濾波器是啥關(guān)系呢?SPWM頻率越高濾波器件就可以越小?現(xiàn)在我把SPWM頻率提高了5倍,達到了20KHz,每半個周期有160個點!順便修改了啟動時的Bug和保護電路的Bug[圖片]spwm 在面包板上用RC濾波器測試了下波形(一路經(jīng)過反向):[圖片] 用示波器的運算功能意淫出來的正弦波形:[圖片]  找時間要裝實機了

載波越高，LC需要越小。點數(shù)多了，精度也高了，但是你把點數(shù)的最大值調(diào)到255會更好。當初我也不太明白所以才做到216.

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尤小翠
LV.7
15
2012-06-14 22:13
@xzszrs
載波越高，LC需要越小。點數(shù)多了，精度也高了，但是你把點數(shù)的最大值調(diào)到255會更好。當初我也不太明白所以才做到216.

20KHz不低了吧........

明天把最大值改成255試試.........

20KHz要用多大的濾波器呢？

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chinomango
LV.2
16
2012-06-15 03:54
@尤小翠
20KHz不低了吧........明天把最大值改成255試試.........20KHz要用多大的濾波器呢？

娘子軍連長嗎：）

頻率越高濾波器越簡單，但是電路要求越高。管子關(guān)斷有時間限制，光耦的頻率一般不高，高頻磁心在此范圍還可以。

通常不建議低于20KHz。高于100KHz就不大容易做大功率了。

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plc_avr
LV.6
17
2012-06-15 06:33
@尤小翠
20KHz不低了吧........明天把最大值改成255試試.........20KHz要用多大的濾波器呢？

你現(xiàn)在16K還不到，呵呵。20K，要400點。頻率越高，濾波的電感電容就越小，但是也不能一味講究高頻，超過30K，一般的管子受不了。加上電路損耗也會加大，發(fā)熱量也非常大。

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尤小翠
LV.7
18
2012-06-15 06:44
@chinomango
娘子軍連長嗎：）頻率越高濾波器越簡單，但是電路要求越高。管子關(guān)斷有時間限制，光耦的頻率一般不高，高頻磁心在此范圍還可以。通常不建議低于20KHz。高于100KHz就不大容易做大功率了。

帳號名字是初中同學的外號…不要誤會…


我準備用TLP250搞隔離驅(qū)動，所以頻率不上太高，我覺得20多KHz很足了，不準備提升頻率了


另外手頭的濾波元件寒酸，只有1個2.5cm的鐵鋁硅磁環(huán)，630v2.2uF電容4個兩個濾波電感能不能繞到一個磁環(huán)上？

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2012-06-15 06:51
期待中
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chuangmao
LV.7
20
2012-06-15 08:44
@tvro
期待中
樓主的精神值得我們學習！
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2012-06-15 09:16
@chuangmao
樓主的精神值得我們學習！
樓主的實驗條件也好
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2012-06-15 09:42
@尤小翠
20KHz不低了吧........明天把最大值改成255試試.........20KHz要用多大的濾波器呢？
LC還和功率有關(guān)系，比如2KW,L大約1.5MH.
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尤小翠
LV.7
23
2012-06-15 15:41
@plc_avr
你現(xiàn)在16K還不到，呵呵。20K，要400點。頻率越高，濾波的電感電容就越小，但是也不能一味講究高頻，超過30K，一般的管子受不了。加上電路損耗也會加大，發(fā)熱量也非常大。

現(xiàn)在實測頻率23KHz         有圖為證(隨便取的一個周期)

 

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2012-06-15 21:37
@tvro
樓主的實驗條件也好
強烈支持樓主，期待.................................................................................................
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Kira
LV.6
25
2012-06-15 21:57
@世紀逆變
強烈支持樓主，期待.................................................................................................
記號
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2012-06-15 22:32
@Kira
[圖片]記號
好久沒有頂過貼了，這個得頂起，
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yangyixian
LV.7
27
2012-06-16 08:11
@思睿電子
好久沒有頂過貼了，這個得頂起，

那是必須的

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尤小翠
LV.7
28
2012-06-16 13:55

通報進展:

昨天晚上熬夜到2點半終于把電路用萬能板焊好了,電路圖是上課時隨便意淫出來的......

這是電路圖和實物圖

 

程序也修改了下以適應硬件(只修改了AD通道的序號和STOPO改成了低電平關(guān)斷):

spwm 

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yangyixian
LV.7
29
2012-06-16 14:35
@尤小翠
通報進展:昨天晚上熬夜到2點半終于把電路用萬能板焊好了,電路圖是上課時隨便意淫出來的......這是電路圖和實物圖[圖片] 程序也修改了下以適應硬件(只修改了AD通道的序號和STOPO改成了低電平關(guān)斷):[圖片]spwm 
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xiaqing
LV.7
30
2012-06-16 22:45
@尤小翠
通報進展:昨天晚上熬夜到2點半終于把電路用萬能板焊好了,電路圖是上課時隨便意淫出來的......這是電路圖和實物圖[圖片] 程序也修改了下以適應硬件(只修改了AD通道的序號和STOPO改成了低電平關(guān)斷):[圖片]spwm 

很不錯!lz在哪里發(fā)財？

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2012-06-17 06:38
@尤小翠
通報進展:昨天晚上熬夜到2點半終于把電路用萬能板焊好了,電路圖是上課時隨便意淫出來的......這是電路圖和實物圖[圖片] 程序也修改了下以適應硬件(只修改了AD通道的序號和STOPO改成了低電平關(guān)斷):[圖片]spwm 
樓主現(xiàn)在在那里上學。
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