本發(fā)明涉及電力電子，特別是涉及一種spwm波形發(fā)生方法、spwm波形發(fā)生器及逆變器系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代電力電子系統(tǒng)中，逆變器是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的關(guān)鍵設備。逆變器的性能直接影響整個系統(tǒng)的效率和輸出質(zhì)量。目前，正弦脈寬調(diào)制(spwm)技術(shù)被廣泛應用于逆變器控制，以產(chǎn)生高質(zhì)量的正弦波輸出。

2、傳統(tǒng)的spwm技術(shù)通常需要載波和調(diào)制波進行實時比較，這種方法要求復雜的硬件電路和精確的模擬信號處理。這不僅增加了系統(tǒng)的復雜性和成本，還可能引入噪聲和失真，影響輸出波形的質(zhì)量。

3、此外，現(xiàn)有的spwm實現(xiàn)方法往往依賴于高性能的數(shù)字信號處理器(dsp)或復雜的專用集成電路(asic)，這使得系統(tǒng)的靈活性受到限制，難以根據(jù)不同應用場景進行快速調(diào)整和優(yōu)化。

4、在實際應用中，逆變器系統(tǒng)還面臨著電磁干擾的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的控制信號傳輸方式容易受到外部電磁干擾的影響，導致控制精度下降，甚至可能造成系統(tǒng)誤動作。

5、這些問題導致了現(xiàn)有spwm技術(shù)在實現(xiàn)簡單、成本效益和抗干擾能力等方面存在不足，限制了逆變器系統(tǒng)在各種應用場景下的性能和可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種spwm波形發(fā)生方法、spwm波形發(fā)生器及逆變器系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中spwm波形生成電路結(jié)構(gòu)復雜、成本高的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種spwm波形發(fā)生方法，包括以下步驟：

3、獲取多個預設角度的參數(shù)，所述參數(shù)包括b值和a值；根據(jù)所述參數(shù)計算多個預設角度對應的高低電平發(fā)送次數(shù)和延時時間；根據(jù)所述高低電平發(fā)送次數(shù)和延時時間向逆變電路發(fā)送控制信號。

4、進一步地，所述根據(jù)參數(shù)計算高低電平發(fā)送次數(shù)和延時時間的步驟包括：采用y＝b+a*sin(φ)公式計算參數(shù)值y，其中φ為預設角度；根據(jù)y值計算高電平發(fā)送次數(shù)n_high和低電平發(fā)送次數(shù)n_low；計算高電平發(fā)送次數(shù)n_high＝y(tǒng)/90；計算低電平發(fā)送次數(shù)n_low＝400-n_high。

5、具體地，所述計算延時時間的步驟包括：計算高電平延時時間＝(n_high-floor(n_high))*固定周期；計算低電平延時時間＝(n_low-floor(n_low))*固定周期；其中，floor表示向下取整函數(shù)。

6、更進一步地，所述方法還包括步驟：當計算得到的發(fā)送次數(shù)小于預設閾值時，將發(fā)送次數(shù)設置為該預設閾值，并相應增加延時時間。

7、本發(fā)明還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述spwm波形發(fā)生方法的步驟。

8、本發(fā)明還提供了一種spwm波形發(fā)生器，包括：

9、參數(shù)獲取模塊，用于獲取多個預設角度的參數(shù)，所述參數(shù)包括b值和a值；

10、計算模塊，用于根據(jù)所述參數(shù)計算多個預設角度對應的高低電平發(fā)送次數(shù)和延時時間；

11、信號發(fā)送模塊，用于根據(jù)所述高低電平發(fā)送次數(shù)和延時時間向逆變電路發(fā)送控制信號。

12、進一步地，所述計算模塊具體用于：

13、采用y＝b+a*sin(φ)公式計算參數(shù)值y，其中φ為預設角度；

14、根據(jù)y值計算高電平發(fā)送次數(shù)和低電平發(fā)送次數(shù)；

15、計算高電平延時時間＝(n_high-floor(n_high))*固定周期；

16、計算低電平延時時間＝(n_low-floor(n_low))*固定周期；

17、計算高電平發(fā)送次數(shù)n_high＝y(tǒng)/90；計算低電平發(fā)送次數(shù)n_low＝400-n_high；

18、其中，floor表示向下取整函數(shù)，n_high代表高電平發(fā)送次數(shù)，n_low代表低電平發(fā)送次數(shù)。

19、更進一步地，所述計算模塊還用于：

20、當計算得到的發(fā)送次數(shù)小于預設閾值時，將發(fā)送次數(shù)設置為該預設閾值，并相應增加延時時間。

21、此外，所述spwm波形發(fā)生器還包括時鐘模塊，用于為所述信號發(fā)送模塊提供固定周期的時鐘信號。

22、本發(fā)明還提供了一種逆變器系統(tǒng)，包括：上述spwm波形發(fā)生器；微控制器，連接所述spwm波形發(fā)生器；逆變電路，連接所述微控制器，用于接收所述spwm波形發(fā)生器通過所述微控制器發(fā)送的控制信號并根據(jù)所述控制信號進行逆變操作。

23、本發(fā)明提供的spwm波形發(fā)生方法、spwm波形發(fā)生器及逆變器系統(tǒng)，通過預先存儲的參數(shù)和簡單的計算即可生成spwm波形，無需復雜的載波和調(diào)制波比較電路，大大簡化了電路結(jié)構(gòu)，降低了系統(tǒng)復雜度和成本。同時，采用固定周期發(fā)送控制信號并進行延時補償，保證了波形的正弦特性和精確控制。當發(fā)送次數(shù)小于預設閾值時，通過設置最小發(fā)送次數(shù)并增加延時時間，進一步確保了控制信號的穩(wěn)定性。

24、此外，本發(fā)明的spwm波形發(fā)生器采用光纖傳輸控制信號，大大提高了系統(tǒng)的抗電磁干擾能力，適用于惡劣的電磁環(huán)境。通過微控制器實現(xiàn)靈活控制，可根據(jù)不同應用需求快速調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，提高了系統(tǒng)的靈活性和適應性。逆變器系統(tǒng)的集成設計簡化了整體結(jié)構(gòu)，易于實現(xiàn)和維護，同時保證了高質(zhì)量的輸出波形，有效減少諧波含量，提高系統(tǒng)效率。

技術(shù)特征：

1.一種spwm波形發(fā)生方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)參數(shù)計算高低電平發(fā)送次數(shù)和延時時間的步驟包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算延時時間的步驟包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括步驟：

5.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，其上存儲有計算機程序，所述程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至4任一項所述的spwm波形發(fā)生方法的步驟。

6.一種spwm波形發(fā)生器，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的spwm波形發(fā)生器，其特征在于，所述計算模塊具體用于：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的spwm波形發(fā)生器，其特征在于，所述計算模塊還用于：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的spwm波形發(fā)生器，其特征在于，還包括時鐘模塊，用于為所述信號發(fā)送模塊提供固定周期的時鐘信號。

10.一種逆變器系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種SPWM波形發(fā)生方法。該方法包括以下步驟：獲取多個預設角度的參數(shù)，參數(shù)包括B值和A值；根據(jù)參數(shù)計算多個預設角度對應的高低電平發(fā)送次數(shù)和延時時間；根據(jù)高低電平發(fā)送次數(shù)和延時時間向逆變電路發(fā)送控制信號。計算步驟中采用Y＝B+A*SIN(Φ)公式計算參數(shù)值Y，其中Φ為預設角度；根據(jù)Y值計算高電平發(fā)送次數(shù)N_high和低電平發(fā)送次數(shù)N_low；計算高電平延時時間和低電平延時時間。本發(fā)明簡化了電路結(jié)構(gòu)，無需載波和調(diào)制波比較電路，降低了系統(tǒng)復雜度和成本；通過預存參數(shù)和簡單計算即可生成SPWM波形，采用固定周期發(fā)送命令并進行延時補償，確保了波形的正弦特性和精確控制。

技術(shù)研發(fā)人員：王晶,寧勇敢,冷坤朋,陳致遠,張占
受保護的技術(shù)使用者：上海宏顥威實業(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30