CN106787921B - 一种输入输出参数可调的逆变器控制方法 - Google Patents

一种输入输出参数可调的逆变器控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明适用于电子技术领域，提供了一种输入输出参数可调的逆变器控制方法，包括以下步骤：芯片接收输入输出参数，至少包括输出正弦波频率、载波频率和输出电压闭环，获得载波周期数后获得查表实际位置，在预先设置的基准表格中查找基准duty，所述基准表格至少包括所述基准duty和基准位置，获得输出duty，将所述输出duty通过所述芯片PWM输出。本发明通过输入正弦波频率、载波频率和输出电压闭环等3个以上参数，就可以灵活的实现正旋波duty输出，从而实现逆变器的输入输出参数可调，有益于提高调节逆变器效率。

Description

一种输入输出参数可调的逆变器控制方法
技术领域
本发明属于电子领域，尤其涉及一种输入输出参数可调的逆变器控制方法。
背景技术
逆变器是把直流电能如电池、蓄电瓶，转变成交流电的装置，后者一般为220V、50Hz正弦波。逆变器由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱，录像机、按摩器、风扇、照明等。如今因汽车的普及率较高，外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。其中，通过点烟器输出的车载逆变是 20W 、 40W 、 80W 、 120W 到150W 功率规格；再大一些功率逆变电源要通过连接线接到电瓶上。把家用电器连接到电源转换器的输出端就能在汽车内使用各种电器。可使用的电器有：手机、笔记本电脑、数码摄像机、照像机、照明灯、电动剃须刀、CD 机、游戏机、掌上电脑、电动工具、车载冰箱及各种旅游、野营、医疗急救电器等。
目前，市场上常见的逆变器有：
方波逆变器：方波逆变器输出的是方波交流电，它正向最大值和负向最大值几乎同时产生，对负载和逆变器本身造成非常大的不稳定影响，其波形质量差，负载能力差，仅为额定负载的40-60%，不能带感性负载。
正弦波逆变器：正弦波逆变器输出的是同我们日常使用的电网一样甚至更好的正弦波交流电，它不存在对电网的谐波污染。
PWM：PWM(Pulse Width Modulation)控制——脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。 PWM控制技术在逆变电路中应用最广，应用的逆变电路绝大部分是PWM型，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
SPWM：所谓SPWM，就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式，脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列，这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。它广泛地用于直流交流逆变器等，比如高级一些的UPS就是一个例子。三相SPWM是使用SPWM模拟市电的三相输出，在变频器领域被广泛的采用。
与逆变器相关的技术包括：
PWM：就是脉冲宽度调制。
PWM周期：PWM的周期包括其中的高电平部分和低电平部分。
PWM DUTY：pwm duty就是一个脉冲周期内有效电平的时间长度。
占空比：pwm占空比就是一个脉冲周期内高电平的所整个周期占的比例。例如1秒高电平1秒低电平的PWM波占空比是50%。
MOSFET金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）：是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管（field-effect transistor）。MOSFET依照其“通道”（工作载流子）的极性不同，可分为“N型”与“P型” 的两种类型，通常又称为NMOSFET与PMOSFET，其他简称尚包括NMOS、PMOS等。
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。
MOSFET简称MOS，它与IGBT在逆变器中，主要是将直流通过他们的高频开关实现正弦波交流输出。
当前市面的逆变器采用的是载波固定频率，输出频率只有50/60Hz，并且不能灵活的实现变频调节，这对调节逆变器效率非常不方便。
本发明提供的实施例针对以上缺陷，通过输入正弦波频率、载波频率和输出电压闭环等3个以上参数，就可以灵活的实现正弦波duty输出，从而实现逆变器的输入输出参数可调，有益于提高调节逆变器效率。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种输入输出参数可调的逆变器控制方法，旨在解决现有逆变器采用的是载波固定频率，输出频率只有50/60Hz，并且不能灵活的实现变频调节，对调节逆变器效率不方便的问题。
本发明实施例提供一种输入输出参数可调的逆变器控制方法，包括以下步骤：
芯片接收输入输出参数，所述输入输出参数至少包括输出正弦波频率、载波频率和输出电压闭环；
根据所述载波频率和所述输出正弦波频率，获得载波周期数；
根据所述载波周期数和当前载波周期位置，获得查表实际位置；
根据所述查表实际位置，在预先设置的基准表格中查找基准duty，所述基准表格至少包括所述基准duty和基准位置；
根据所述基准duty和所述输出电压闭环，获得输出duty；
将所述输出duty通过所述芯片PWM输出。
可选地，所述载波频率单位为K赫兹，其中，1K等于1024。
可选地，当所述基准表格为360度表格以外的其他度数表格时，所述根据所述查表实际位置，在预先设置的基准表格中查找基准duty，具体包括如下步骤：
D1、根据所述查表实际位置，获得载波象限，根据所述载波象限，在预先设置的基准表格中查找基准duty。
可选地，当所述基准表格为90度表格时，所述根据所述载波象限，在预先设置的基准表格中查找基准duty，具体包括如下步骤：
D2、当所述载波象限整数为0时，按递增排序在所述基准表格中查找基准duty；
当所述载波象限整数为1时，按递减排序在所述基准表格中查找基准duty；
当所述载波象限整数为2时，按递增排序在所述基准表格中查找基准duty；
当所述载波象限整数为3时，按递减排序在所述基准表格中查找基准duty。
可选地，所述基准表格按照256个点、每零点三五度一个点设置。
可选地，当所述基准表格为180度表格时，所述基准表格按照512个点、每零点三五度一个点设置。
可选地，当所述基准表格为360度表格时，所述基准表格按照1024个点、每零点三五度一个点设置。
在本发明实施例中，通过输入正弦波频率、载波频率和输出电压闭环等3个以上参数，就可以灵活的实现正弦波duty输出，从而实现逆变器的输入输出参数可调，有益于提高调节逆变器效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的输入输出参数可调的逆变器控制方法的方法流程图；
图2是本发明另一实施例提供的输入输出参数可调的逆变器控制方法的方法流程图；
图3是本发明一又实施例提供的输入输出参数可调的逆变器控制方法的方法流程图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中，通过输入正弦波频率、载波频率和输出电压闭环等3个以上参数，就可以灵活的实现正弦波duty输出，从而实现逆变器的输入输出参数可调，有益于提高调节逆变器效率。
图1示出了本发明实施例提供的一种输入输出参数可调的逆变器控制方法，其具体方法流程如下：
步骤S201，芯片接收输入输出参数，所述输入输出参数至少包括输出正弦波频率、载波频率和输出电压闭环。
其中，输出正弦波频率，业界也称为输出弦波频率，或者输出频率。
芯片（chip）就是半导体元件产品的统称。是集成电路（IC，integrated circuit）的载体，由晶圆分割而成。
本发明实施例提供的输出弦波频率可调，由于精确到0.1Hz，因此输入参数是放大了10倍的值，可由用户在pc端调试，直观可见。
输出电压闭环，例如，输出交流220V电压，通过电阻分压得到的值，就是输出电压闭环，也叫输出电压闭环值，通常在5V以下。输出交流电压220V或110V都叫做电压幅值。电压幅值可调是指根据输出电压闭环值闭环控制。
步骤S202，根据所述载波频率和所述输出正弦波频率，获得载波周期数。
正弦波，业界也简称为弦波。
输出正弦波形频率，也可称为输出波频率或者输出波形频率Fsine (Hz)。
正弦波载波频率设计为Fcarry (KHz)。按照计算，一个PWM载波周期Tcarry=1s/Fcarry=1，000，000us/Fcarry (KHz)。
然后计算每个频率所对应的点数，即载波周期数。假设输出正弦波频率为Fsine(Hz)，则输出正弦波形周期为Tsine。
那么逆变交流输出频率的一个周期一共需要的载波周期数等于输出波形周期除以载波周期。
例如，当交流输出频率50Hz（Fsine），载波频率20kHz（Fcarry），载波周期（Tcarry）=1/Fcarry=1/20kHz，输出正弦波形周期，也称为输出波形周期（Tsine）=1/Fsine。
载波周期数（PointCnt）=Tsine/Tcarry。
优选的，将整个正弦波设置为1024个点，这样每90度就是256个点，每180度就是512个点，每360度就是1024个点，均为0.35度一个点。这样，如果有了90度表格，就可以通过运算来取得其他3个象限的表格值。
优选的，载波频率单位为KHz，为了在正弦波计算的时候方便，这个KHz可以1024作为1KHz。因为程序内部的表格可以是基于256来计算的，这样1024和256之间是4倍计算，而且256和1024计算都可以直接移位运算处理，从而增加运算速度。此时，正弦波载波频率设计为Fcarry (kHz)。按照计算，一个PWM载波周期Tcarry=1s/Fcarry=1，000，000us/(Fcarry×1024Hz)。
即此时，载波周期数的计算公式为:
==
步骤S203，根据所述载波周期数和当前载波周期位置，获得查表实际位置。
其中，当前载波周期位置（CurStep）是个变量，每计算一次自动增加一，数值到达载波周期数时自动清零。查表实际位置是指在基准表格中的实际位置。
步骤S204，根据所述查表实际位置，在预先设置的基准表格中查找基准duty。
其中，查表实际位置是指在基准表格中的实际位置。
基准表格是具有相同类型的数据元素组成的有序集合，这些数据元素的值按照正弦值规律变化。
由于正弦波输出一般是0-360度。我们知道，正弦波每90度都是对称的。所以在设计基准表格的时候，我们只要设计一个90度的表格、或者一个180度的表格，或者一个360度的表格就可以了。实际上，180度或其他度数的表格，都可以以90度的表格为基准得到。
优选的，当基准表格是360度表格时，以1024作为1KHz，此基准表格依然以90度表格为基准，该90度表格是内置于芯片固件中的:
TabSine:
//数据指令 基准表格值 对应角度 表格基准位置
DB 0x0 ；0 0
DB 0x2 ；0.3515625 1
DB 0x3 ；0.703125 2
DB 0x5 ；1.0546875 3
DB 0x6 ；1.40625 4
DB 0x8 ；1.7578125 5
…
…
…
…
DB 0xFF ；87.1875 248
DB 0xFF ；87.5390625 249
DB 0xFF ；87.890625 250
DB 0xFF ；88.2421875 251
DB 0xFF ；88.59375 252
DB 0xFF ；88.9453125 253
DB 0xFF ；89.296875 254
DB 0xFF ；89.6484375 255
DB 0xFF ；90 256
END
查表实际位置（DPsin）其实就是当前载波周期位置在整个正弦表格中的相对位置。也就是当前载波周期位置在表格1024个数据中的实际位置。
基准duty和基准载波周期位置，简称基准位置。基准位置跟查表实际位置的区别在于，如果是非360度表格，例如是90度表格，则基准载波周期位置只有90度范围，而查表实际位置是360度范围，所以查表实际位置要分4个象限在基准载波周期位置中查表。或者说，基准位置是基准表格里基准duty按顺序排列下来的数据序号。他从0开始往下顺序递增。
优选的，当表格是360度时，查表实际位置就是表格查表位置。
步骤S205，根据所述基准duty和所述输出电压闭环，获得输出duty。
输出duty = 查表得到的基准duty ×反馈电压比例 / 256。
反馈电压计算的比例：简称反馈电压比例。芯片通过AD转换方式得到反馈电压值，然后根据设定主界面的设定参数计算得到实际反馈的比例值。
步骤S206，将所述输出duty通过所述芯片PWM输出。
在本发明实施例中，通过输入正弦波频率、载波频率和输出电压闭环等3个以上参数，就可以灵活的实现正弦波duty输出，从而实现逆变器的输入输出参数可调，有益于提高调节逆变器效率。
图2示出了本发明实施例提供的另一输入输出参数可调的逆变器控制方法，其具体方法流程如下：
步骤S201，芯片接收输入输出参数，所述输入输出参数至少包括输出正弦波频率、载波频率和输出电压闭环。
其中，输出正弦波频率，业界也简称为输出弦波频率，或者输出频率。
芯片（chip）就是半导体元件产品的统称。是集成电路（IC，integrated circuit）的载体，由晶圆分割而成。
本发明实施例提供的输出弦波频率可调，由于精确到0.1Hz，因此输入参数是放大了10倍的值，可由用户在pc端调试，直观可见。
输出电压闭环，例如，输出交流220V电压，通过电阻分压得到的值，就是输出电压闭环，也叫输出电压闭环值，通常在5V以下。输出交流电压220V或110V都叫做电压幅值。电压幅值可调是指根据输出电压闭环值闭环控制。
步骤S202，根据所述载波频率和所述输出正弦波频率，获得载波周期数。
其中，输出正弦波形频率，也可称为输出波频率或者输出波形频率Fsine (Hz)。
正弦波，业界也简称为弦波。
正弦波载波频率设计为Fcarry (KHz)。按照计算，一个PWM载波周期Tcarry=1s/Fcarry=1，000，000us/Fcarry (KHz)。
然后计算每个频率所对应的点数，即载波周期数。假设输出正弦波频率为Fsine(Hz)，则输出正弦波形周期为Tsine。
那么逆变交流输出频率的一个周期一共需要的载波周期数等于输出波形周期除以载波周期。
例如，当交流输出频率50Hz（Fsine），载波频率20kHz（Fcarry），载波周期（Tcarry）=1/Fcarry=1/20kHz，输出正弦波形周期，也称为输出波形周期（Tsine）=1/Fsine。
载波周期数（PointCnt）=Tsine/Tcarry。
优选的，将整个正弦波设置为1024个点，这样每90度就是256个点，每180度就是512个点，每360度就是1024个点，均为0.35度一个点。这样，如果有了90度表格，就可以通过运算来取得其他3个象限的表格值。
优选的，载波频率单位为KHz，这个KHz可以以1024作为1KHz。这主要是为了在正弦波计算的时候方便。因为程序内部的表格可以是基于256来计算的，这样1024和256之间是4倍计算，而且256和1024计算都可以直接移位运算处理，从而增加运算速度。此时，正弦波载波频率设计为Fcarry (kHz)。按照计算，一个PWM载波周期Tcarry=1s/Fcarry=1，000，000us/(Fcarry×1024Hz)。
即此时，载波周期数的计算公式为:
==
步骤S203，根据所述载波周期数和当前载波周期位置，获得查表实际位置。
其中，当前载波周期位置（CurStep）是个变量，每计算一次自动增加一，数值到达载波周期数时自动清零。查表实际位置是指在基准表格中的实际位置。
步骤S2041，根据所述查表实际位置，获得载波象限。
其中，查表实际位置是指在基准表格中的实际位置。
基准表格是具有相同类型的数据元素组成的有序集合，这些数据元素的值按照正弦值规律变化。
由于正弦波输出一般是0-360度。我们知道，正弦波每90度都是对称的。所以在设计基准表格的时候，我们只要设计一个90度的表格、或者一个180度的表格，或者一个360度的表格就可以了。实际上，180度或其他度数的表格，都可以以90度的表格为基准得到。
优选的，当基准表格是180度表格时，以1024作为1KHz，此基准表格依然以90度表格为基准，该90度表格是内置于芯片固件中的:
TabSine:
//数据指令 基准表格值 对应角度 表格基准位置
DB 0x0 ；0 0
DB 0x2 ；0.3515625 1
DB 0x3 ；0.703125 2
DB 0x5 ；1.0546875 3
DB 0x6 ；1.40625 4
DB 0x8 ；1.7578125 5
…
…
…
…
DB 0xFF ；87.1875 248
DB 0xFF ；87.5390625 249
DB 0xFF ；87.890625 250
DB 0xFF ；88.2421875 251
DB 0xFF ；88.59375 252
DB 0xFF ；88.9453125 253
DB 0xFF ；89.296875 254
DB 0xFF ；89.6484375 255
DB 0xFF ；90 256
END
查表实际位置（DPsin）其实就是当前载波周期位置在整个正弦表格中的相对位置。其实就是当前载波周期位置在表格1024个数据中的实际位置。
在查表的时候，因为频率的不同，0-90度之间的分配点数也是不一样的。这样，我们就必须在表格中跳跃查表。至于每次跳跃多少点，如何跳跃，这个就根据当前的频率和当前频率载波位置来算了。假如当前频率下，要查表的点即当前载波周期位置（CurStep），那么在设计的表格中的实际位置即查表实际位置的计算公式为
正弦波是360度，而基准表格是90度，所以需要计算载波象限。载波象限就是用载波的查表实际位置除以基准表格长度256即可。运算得到的整数就是载波象限，余数就是表格查表位置。
载波象限（）的计算公式为:
步骤S2042，根据所述载波象限，在预先设置的基准表格中查找基准duty。
基准duty和基准载波周期位置，简称基准位置。基准位置跟查表实际位置的区别在于，如果是非360度表格，例如是90度表格，则基准载波周期位置只有90度范围，查表实际位置是360度范围，所以查表实际位置要分4个象限在基准载波周期位置中查表。或者说，基准位置是基准表格里基准duty按顺序排列下来的数据序号。他从0开始往下顺序递增。
优选的，当表格是180度时，此时，如果查表实际位置大于表格长度，用查表实际位置减去表格长度的差值就是表格查表位置；如果查表实际位置不大于表格长度，查表实际位置就是表格查表位置。
步骤S205，根据所述基准duty和所述输出电压闭环，获得输出duty。
输出duty = 查表得到的基准duty ×反馈电压比例 / 256。
反馈电压计算的比例：简称反馈电压比例。芯片通过AD转换方式得到反馈电压值，然后根据设定主界面的设定参数计算得到实际反馈的比例值。
步骤S206，将所述输出duty通过所述芯片PWM输出。
在本发明实施例中，通过输入正弦波频率、载波频率和输出电压闭环等3个以上参数，就可以灵活的实现正弦波duty输出，从而实现逆变器的输入输出参数可调，有益于提高调节逆变器效率。
图3示出了本发明实施例提供的又一输入输出参数可调的逆变器控制方法，其具体方法流程如下：
步骤S201，芯片接收输入输出参数，所述输入输出参数至少包括输出正弦波频率、载波频率和输出电压闭环。
其中，输出正弦波频率，业界也简称为输出弦波频率，或者输出频率。
芯片（chip）就是半导体元件产品的统称。是集成电路（IC， integrated circuit）的载体，由晶圆分割而成。
其中，输出正弦波频率可调，由于精确到0.1Hz，因此输入参数是放大了10倍的值，可由用户在pc端调试，直观可见，所以sine计算的时候需要处理。
输出电压闭环，例如，输出交流220V电压，通过电阻分压得到的值，就是输出电压闭环，也叫输出电压闭环值，通常在5V以下。输出交流电压220V或110V都叫做电压幅值。所谓电压幅值可调是指根据输出电压闭环值闭环控制。
步骤S202，根据所述载波频率和所述输出正弦波频率，获得载波周期数。
其中，输出正弦波形频率，也可称为输出波频率或者输出波形频率Fsine (Hz)。
正弦波，业界也简称为弦波。
正弦波载波频率设计为Fcarry (KHz)。按照计算，一个PWM载波周期Tcarry=1s/Fcarry=1，000，000us/Fcarry (KHz)。
然后计算每个频率所对应的点数，即载波周期数。假设输出正弦波频率为Fsine(Hz)，则输出正弦波形周期为Tsine。
那么逆变交流输出频率的一个周期一共需要的载波周期数等于输出波形周期除以载波周期。
例如，当交流输出频率50Hz（Fsine），载波频率20kHz（Fcarry），载波周期（Tcarry）=1/Fcarry=1/20kHz，输出正弦波形周期，也称为输出波形周期（Tsine）=1/Fsine。
载波周期数（PointCnt）=Tsine/Tcarry。
优选的，将整个正弦波设置为1024个点，这样每90度就是256个点，每180度就是512个点，每360度就是1024个点，均为0.35度一个点。这样，如果有了90度表格，就可以通过运算来取得其他3个象限的表格值。
优选的，载波频率单位为KHz，这个KHz可以以1024作为1KHz。这主要是为了在正弦波计算的时候方便。因为程序内部的表格可以是基于256来计算的，这样1024和256之间是4倍计算，而且256和1024计算都可以直接移位运算处理，从而增加运算速度。此时，正弦波载波频率设计为Fcarry (kHz)。按照计算，一个PWM载波周期Tcarry=1s/Fcarry=1，000，000us/(Fcarry×1024Hz)。
即此时,载波周期数的计算公式为:
==
步骤S203，根据所述载波周期数和当前载波周期位置，获得查表实际位置。
其中，当前载波周期位置（CurStep）是个变量，每计算一次自动增加一，数值到达载波周期数时自动清零。查表实际位置是指在基准表格中的实际位置。
步骤S2041，根据所述查表实际位置，获得载波象限。
其中，查表实际位置是指在基准表格中的实际位置。
基准表格是具有相同类型的数据元素组成的有序集合，这些数据元素的值按照正弦值规律变化。
由于正弦波输出一般是0-360度。我们知道，正弦波每90度都是对称的。所以在设计基准表格的时候，我们只要设计一个90度的表格、或者一个180度的表格，或者一个360度的表格就可以了。实际上，180度或其他度数的表格，都可以以90度的表格为基准得到。
优选的，当基准表格是90度表格时，以1024作为1KHz，此基准表格是内置于芯片固件中的:
TabSine:
//数据指令 基准表格值 对应角度 表格基准位置
DB 0x0 ；0 0
DB 0x2 ；0.3515625 1
DB 0x3 ；0.703125 2
DB 0x5 ；1.0546875 3
DB 0x6 ；1.40625 4
DB 0x8 ；1.7578125 5
…
…
…
…
DB 0xFF ；87.1875 248
DB 0xFF ；87.5390625 249
DB 0xFF ；87.890625 250
DB 0xFF ；88.2421875 251
DB 0xFF ；88.59375 252
DB 0xFF ；88.9453125 253
DB 0xFF ；89.296875 254
DB 0xFF ；89.6484375 255
DB 0xFF ；90 256
END
查表实际位置（DPsin）其实就是当前载波周期位置在整个正弦表格中的相对位置。其实就是当前载波周期位置在表格1024个数据中的实际位置。
在查表的时候，因为频率的不同，0-90度之间的分配点数也是不一样的。这样，我们就必须在表格中跳跃查表。至于每次跳跃多少点，如何跳跃，这个就根据当前的频率和当前频率载波位置来算了。假如当前频率下，要查表的点即当前载波周期位置（CurStep），那么在设计的表格中的实际位置即查表实际位置的计算公式为
正弦波是360度，而基准表格是90度，所以需要计算载波象限。载波象限就是用载波的查表实际位置除以基准表格长度256即可。运算得到的整数就是载波象限，余数就是表格查表位置。
载波象限（）的计算公式为:
步骤S2043， 因为步骤S2041中的公式计算的值是表格实际位置在0-360度整个周期范围内，而我们的实际表格是0-90度范围，所以我们还必须将上面的表格计算得到的点转换为正弦波中具体的哪一个90度范围，公式如下：
计算得到所在的象限和位置。其中，整数是象限，余数是位置。
当sin_TabLoop整数为0的时候，是0-90度范围，按递增排序查表，获得基准duty。
当sin_TabLoop整数为1的时候，是90-180度范围，按递减排序查表，获得基准duty。
当sin_TabLoop整数为2的时候，是180-270度范围，按递增排序查表，获得基准duty。
当sin_TabLoop整数为3的时候，是270-360度范围，按递减排序查表，获得基准duty。
基准duty和基准载波周期位置,简称基准位置。基准位置跟查表实际位置的区别在于，如果是非360度表格，例如是90度表格，则基准载波周期位置只有90度范围，查表实际位置是360度范围，所以查表实际位置要分4个象限在基准载波周期位置中查表。或者说，基准位置是基准表格里基准duty按顺序排列下来的数据序号。他从0开始往下顺序递增。如果是360度表格，则基准位置跟查表实际位置一致。
步骤S205，根据所述基准duty和所述输出电压闭环，获得输出duty。
输出duty = 查表得到的基准duty × 反馈电压比例 / 256。
反馈电压计算的比例：简称反馈电压比例.芯片通过AD转换方式得到反馈电压值，然后根据设定主界面的设定参数计算得到实际反馈的比例值。
步骤S206，将所述输出duty通过所述芯片PWM输出。
在本发明实施例中，通过输入正弦波频率、载波频率和输出电压闭环等3个以上参数，就可以灵活的实现正弦波duty输出，从而实现逆变器的输入输出参数可调，有益于提高调节逆变器效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种输入输出参数可调的逆变器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
芯片接收输入输出参数，所述输入输出参数至少包括输出正弦波频率、载波频率和输出电压闭环；其中，将整个正弦波设置为1024个采样点，所述载波频率的单位为KHz，且所述载波频率以1024Hz作为1KHz；
根据所述载波频率和所述输出正弦波频率，获得载波周期数；
根据所述载波周期数和当前载波周期位置，获得查表实际位置；
根据所述查表实际位置，在预先设置的基准表格中查找基准duty；当所述基准表格为360度表格以外的其他度数表格时，根据所述查表实际位置，获得载波象限，并根据所述载波象限，在预先设置的基准表格中查找基准duty；其中，所述基准表格至少包括所述基准duty和基准位置，且所述基准表格以90度的表格为基准，并以设置为1024个采样点的正弦波为基础；
根据所述基准duty和所述输出电压闭环，获得输出duty；
将所述输出duty通过所述芯片PWM输出。
2.如权利要求1所述的输入输出参数可调的逆变器控制方法，其特征在于，所述基准表格为90度表格，所述根据所述载波象限，在预先设置的基准表格中查找基准duty，具体包括如下步骤：
当所述载波象限整数为0时，按递增排序在所述基准表格中查找基准duty；
当所述载波象限整数为1时，按递减排序在所述基准表格中查找基准duty；
当所述载波象限整数为2时，按递增排序在所述基准表格中查找基准duty；
当所述载波象限整数为3时，按递减排序在所述基准表格中查找基准duty。
3.如权利要求2所述的输入输出参数可调的逆变器控制方法，其特征在于，所述基准表格按照256个点、每零点三五度一个点设置。
4.如权利要求1所述的输入输出参数可调的逆变器控制方法，其特征在于，所述基准表格为180度表格，所述基准表格按照512个点、每零点三五度一个点设置。
5.如权利要求1所述的输入输出参数可调的逆变器控制方法，其特征在于，所述基准表格为360度表格，所述基准表格按照1024个点、每零点三五度一个点设置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110120757B (zh) * 2017-01-23 2020-06-23 深圳市金芯微电子有限公司 一种输入输出参数可调的逆变器控制方法
CN112803790A (zh) * 2019-11-13 2021-05-14 北京金风科创风电设备有限公司 变流器的控制方法及控制器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4620143A (en) * 1984-11-09 1986-10-28 Westinghouse Electric Corp. Digital pulse width modulation motor control system
KR100320624B1 (ko) * 1999-03-11 2002-01-12 이을재 전동차용 ａｔｃ 신호발생 방법 및 장치
CN104333256A (zh) * 2014-10-31 2015-02-04 武汉工程大学 基于fpga的全数字自然采样spwm控制方法及系统
CN205051622U (zh) * 2015-11-02 2016-02-24 湖北汽车工业学院 一种电动车用电机控制中spwm的数字控制系统
CN106155177A (zh) * 2016-07-28 2016-11-23 河南西瑞医疗电子技术有限公司 基于数字处理器实现spwm波形的方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100583974B1 (ko) * 1999-12-31 2006-05-29 주식회사 엘지이아이 인버터장치의 펄스폭변조신호발생방법
JP3634222B2 (ja) * 2000-01-07 2005-03-30 富士電機機器制御株式会社 Ｐｗｍパルスの発生方法
JP2004364366A (ja) * 2003-06-02 2004-12-24 Seiko Epson Corp Ｐｗｍ制御システム
ITVA20070010A1 (it) * 2007-01-17 2008-07-18 St Microelectronics Srl Metodo e relativo dispositivo per determinare i tre duty cycle dei segnali pwm di controllo di un inverter
JP2010035260A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Honda Motor Co Ltd インバータ発電機
TWI392214B (zh) * 2009-06-04 2013-04-01 Univ Nat Chiao Tung The driving device and driving method of multi - phase straight / AC converter
CN101777869A (zh) * 2010-01-19 2010-07-14 郝俊山 一种适用于振动时效的交流变频控制方法
CN101873077A (zh) * 2010-06-29 2010-10-27 上海大学 单驱动电源多电平电流型逆变电路及其控制装置和方法
CN101997524B (zh) * 2010-09-26 2012-05-30 中南林业科技大学 一种产生多路spwm信号的方法和数字芯片
CN102142784B (zh) * 2011-03-31 2013-01-23 华中科技大学 一种全数字化五电平逆变器spwm控制方法
CN102857087B (zh) * 2012-09-17 2015-01-14 海信（山东）空调有限公司 一种功率因数自适应控制方法
CN103219904B (zh) * 2013-04-10 2014-12-17 哈尔滨工程大学 一种三相逆变器并联同步控制方法
CN104467502A (zh) * 2014-11-27 2015-03-25 北京航天控制仪器研究所 一种倍频正弦脉宽调制的数字实现方法
CN104485834B (zh) * 2014-12-16 2016-09-21 中国铁路总公司 Vvvf逆变器spwm调制方法
CN105262458B (zh) * 2015-09-23 2018-09-18 大禹电气科技股份有限公司 基于fpga的多电平spwm脉冲产生系统及方法
CN110120757B (zh) * 2017-01-23 2020-06-23 深圳市金芯微电子有限公司 一种输入输出参数可调的逆变器控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4620143A (en) * 1984-11-09 1986-10-28 Westinghouse Electric Corp. Digital pulse width modulation motor control system
KR100320624B1 (ko) * 1999-03-11 2002-01-12 이을재 전동차용 ａｔｃ 신호발생 방법 및 장치
CN104333256A (zh) * 2014-10-31 2015-02-04 武汉工程大学 基于fpga的全数字自然采样spwm控制方法及系统
CN205051622U (zh) * 2015-11-02 2016-02-24 湖北汽车工业学院 一种电动车用电机控制中spwm的数字控制系统
CN106155177A (zh) * 2016-07-28 2016-11-23 河南西瑞医疗电子技术有限公司 基于数字处理器实现spwm波形的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《基于调制函数的SVPWM算法》;陆海峰 等;《电工技术学报》;20080226;第37-43页

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