新闻中心

EEPW首页 > 电源与新能源 > 设计应用 > 机车空调逆变电源控制系统及其实现

机车空调逆变电源控制系统及其实现

作者:时间:2009-07-15来源:网络收藏

2.2 SPWM脉宽调制信号的产生

实行SPWM脉宽调制时,在一个调制信号(正弦波)周期内所包含的三角载波的个数称为载波频率比N(亦即载波比)。在变频过程中,即调制信号周期变化过程中,每个调制信号周期内载波个数不变的调制称为同步调制,载波个数相应变化的调制称为异步调制。同步调制在输出频率很低时,由于相邻两脉冲间的间距增大,谐波会显著增加,使负载电机产生较大的脉动转矩和较强的噪声,发热量增加;另外,这种调制由于载波周期随调制波周期连续变化而变化,在利用微处理机进行数字化技术控制时,带来极大不便,难以。为此,本逆变器采用异步调制原理,避免了上述现象的发生。

在实际工程中,为方便单片机控制,采用查表法生成SPWM脉宽调制信号。应用工程软件Matlab编程计算所需正弦表,将一个周期正弦波分成4096个数据,预先存入单片机存储区中。由MCP4定时器产生周期溢出中断,并在该中断的中断服务程序中读取正弦表中的一个数据点,每次查表后正弦表指针加1,满周期后循环查询,一个MCP4定时器周期等于一个SPWM载波周期。根据冲量等效原理(大小、波形不同的窄脉冲变量作用于惯性系统时,只要它们的冲量即变量对时间的积分相等,其作用效果基本相同)可知,载波频率越高,逆变器输出SPWM波谐波含量越小,越接近正弦波。但是载波频率受开关器件(IPM)本身开关能力的限制,开关频率越高,器件发热量越大。综合考虑器件开关损耗和输出波形质量的要求,通过设置定时器周期寄存器(P_TMR4_TPR)确定一个载波周期为6000个系统周期,若系统时钟频率为24M,则载波周期为4K。单片机定时查询CAN总线传来的频率给定信号,计算出查正弦表时所用的步进值(查表时所用的步进值越大,输出SPWM波形频率越高)。查表所得值被载入比较匹配寄存器(P_TMR4_TGRA、P_TMR4_TGRB、P_TMR4_TGRC),与定时器计数寄存器值比较输出不同脉宽的调制波,具体原理如图2所示,当定时器计数寄存器计数值(P_TMR0_TCNT)与比较匹配寄存器(P_TMR0_TGRA)值相等时输出信号产生电平 翻转。查表时A、B、C三相通过引入数据表地址指针偏移量三相互差波形输出。

图2 脉宽比较输出原理图

通过定时查询CAN总线传来的工作模式给定信号,逆变器可输出不同频率的SPWM波,准确控制机组工作模式。逆变器输出波形如图3、图4所示。

图3 未滤波逆变器输出波形



评论


相关推荐

技术专区

关闭