今天和大家分享一下我第一次參加電賽的經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)，至今為止我學(xué)電源正好一年整，在這一年里我做過很多往年的電賽電源題，但是沒有真正的參加過電賽，這次參加完電賽，我才真正的懂得了結(jié)果不管怎么樣，最重要的是參與比賽這幾天的過程，說實(shí)話這次比賽我從中收獲了很多，也吃了不少苦(四天四夜基本上沒合眼）。
活不多說，直接分享一下我在這次比賽中怎么去理解這個(gè)E題、遇到了什么問題、怎么解決的、學(xué)會(huì)了什么、最重要的就是我們寫的程序 設(shè)計(jì)的電路以及PCB等 我都會(huì)一一分享出來供像我一樣的初學(xué)者參考和學(xué)習(xí)的。
今天繼續(xù)更新?。?！
先分析一下題目：題目總體要就就是 先逆變（DC-AC），然后再整流，接著就是BOOST（PFC）升壓，最后再將輸出并回輸入。
把整個(gè)的看成每一個(gè)模塊感覺很簡(jiǎn)單，但是將每一個(gè)模塊整合到一起的時(shí)候錯(cuò)誤百出，就比如逆變?nèi)绻糜布脑捄芎脤?shí)現(xiàn)，但是第二問牽扯到步進(jìn)調(diào)頻，硬件實(shí)現(xiàn)起來比較困難，所以就想著用軟件去控制即用軟件產(chǎn)生一路PWM紋波和一路SPWM紋波，就是從逆變的基本原理出發(fā)的（這個(gè)會(huì)在后面的帖子中詳細(xì)說明）。整流的話比較簡(jiǎn)單直接自己做一個(gè)整流橋就好了，在這里需要注意的是 最好不要用現(xiàn)成的整流橋（集成的芯片），因?yàn)槟莻€(gè)整流橋一般都是設(shè)定好的50HZ，如果不是50HZ出來的饅頭波就會(huì)出現(xiàn)畸變。再就是后面的升壓如果不升壓的話 由于前面DC-AC部分產(chǎn)生的有效值已經(jīng)小于輸入電壓值，所以在這里需要升壓，將電壓抬高超過電源電壓 才能并回去（這個(gè)在后面也會(huì)詳細(xì)說明的）。
SPWM調(diào)制的實(shí)現(xiàn)方式：模擬實(shí)現(xiàn)方式：在模擬電路里，我們常常用調(diào)制基波（正弦波）和載波（三角波或鋸齒波）的幅值來做比較，幅值高時(shí)就輸出高電平或低電平產(chǎn)生SPWM調(diào)制波。單極性調(diào)制：其基本原理如下圖所示：
具體的實(shí)現(xiàn)方法就是把基波和載波分別輸入到比較器的正負(fù)端，如下如所示 ：
單極性SPWM在全橋電路中的驅(qū)動(dòng)時(shí)序:
全橋的基本變換電路為：
一種誤區(qū)：如果Q1-Q4的驅(qū)動(dòng)時(shí)序如下圖，我們可以分析出，當(dāng)正弦波正半波時(shí)Q1,Q3按正弦規(guī)律導(dǎo)通，負(fù)半波時(shí)Q2,Q4按正弦規(guī)律導(dǎo)通.最終A， B兩節(jié)點(diǎn)之間的波形如下圖的UAB；經(jīng)過LC濾波后的輸出波形如下圖的Uo所示為正弦波?？墒菍?shí)際我們搭電路出來一試呢，發(fā)現(xiàn)空載時(shí)Uo為50Hz方波，帶載到一定程度才是正弦波，為什么呢？怎么改進(jìn)呢？
下面是典型的單極性調(diào)制正確的驅(qū)動(dòng)時(shí)序：
從上面的驅(qū)動(dòng)時(shí)序可以看出典型的單極性調(diào)制有如下特點(diǎn)：高頻臂Q1,Q2兩個(gè)功率管工作在高頻狀態(tài)，低頻臂Q3,Q4兩個(gè)功率管工作在低頻狀態(tài)，只有一半的功率管有開關(guān)損耗，和其他4個(gè)功率管都工作在高頻狀態(tài)的調(diào)制方式相比，總的開關(guān)損耗只有一半。由此可以知道，高頻臂Q1,Q2兩個(gè)功率管工作在高頻狀態(tài)，損耗比低頻臂Q3,Q4兩個(gè)功率管工作在低頻狀態(tài)要高，因而發(fā)熱比較大，壽命要短。于是人們提出了一種改進(jìn)型的單極性調(diào)制，其原理是讓每個(gè)功率管都輪流半個(gè)基波周期工作在高頻狀態(tài)，半個(gè)周期工作在低頻狀態(tài)，其時(shí)序如下圖：
從上面得時(shí)序圖可以看出，上面的4個(gè)功率管都是半個(gè)基波周期工作在高頻狀態(tài)，半個(gè)基波周期工作在低頻狀態(tài)，一直輪流工作了，這樣4個(gè)功率管基本上做到了損耗均等，壽命均等。另外說明一點(diǎn)的是，如果全橋電路是用自舉驅(qū)動(dòng)的話，上面時(shí)序圖中的Q1,Q4改為放在兩個(gè)橋臂的下管比較好，為什么呢，因?yàn)閷?dǎo)通時(shí)間比較長，有利于自舉電容的充電，可以減小自舉電容?？梢哉f，上面典型的單極性調(diào)制和改進(jìn)的單極性調(diào)制涵蓋了市面上絕大多數(shù)的單相正弦波逆變器。
2、下面是我們用軟件寫的SPWM文波（我糾正一下 我之前說的一路SPWM文波，一路PWM文波是我們最開始的方案。最后的方案是用兩路SPWM文波）
兩路相位相反無死區(qū)的SPWM文波，之所以無死區(qū)下面會(huì)說明的，接著展示一下其中一路的SPWM文波 它是什么樣的：
這是其中一路的SPWM文波占空比是先變大再變小 一點(diǎn)一點(diǎn)逐漸變化的。
軟件部分的程序不僅實(shí)現(xiàn)了這一個(gè)產(chǎn)生SPWM文波的作用，還有一個(gè)最重要的作用就是能夠?qū)崿F(xiàn)采樣反饋 使逆變產(chǎn)生的正弦波在帶載不同的情況下能夠穩(wěn)住正弦波的幅值。
有需要程序的在下面留言即可，我看到后會(huì)及時(shí)發(fā)送的！??！
三個(gè)問題：
1、如何實(shí)現(xiàn)步長為1HZ，20HZ~100HZ的頻率調(diào)制。
2、如何知道能量多余需要反饋。
3、如何設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)輸入能耗最小。
1、步進(jìn)是由軟件程序?qū)崿F(xiàn)的，程序內(nèi)部有設(shè)置上下限（20HZ-100HZ）。
2、這個(gè)不是說能量回收，而是類似于形成了一個(gè)環(huán)，你可以做一個(gè)BOOST（TL494控制的）雖然它是升壓 但是也可以并回去，比較神奇，你可以體驗(yàn)體驗(yàn)。需要注意的是你需要在供電電源后面加一個(gè)二極管，輸出并回去的時(shí)候也加一個(gè)二極管。
3、這個(gè)能量損耗最小實(shí)質(zhì)上就是減少后面所有部分的損耗，可以把后面看成一個(gè)電阻，后面元件損耗少了，能量就降下來了。還有一部分和PFC有關(guān)。我們比賽測(cè)試的時(shí)候達(dá)到4.3W.
樓主可以發(fā)一下程序?qū)W習(xí)嗎，郵箱274482315@qq.com 多謝
今天接著更新，有很多電源網(wǎng)的朋友問我關(guān)于電路和程序的問題，我會(huì)盡快更新分享出來的。
其實(shí)電路比較簡(jiǎn)單，就是運(yùn)用了IR2104s的特性。
這是IR2104s的芯片手冊(cè)
在這里說明一下 主要運(yùn)用了IR2104的兩個(gè)特性：
1、輸入一路PWM 它可以輸出兩路帶有一定死區(qū)的兩路相反的PWM。
2、利用產(chǎn)生的兩路相反的PWM可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)MOS管 正好就是橋的上下部分
下面是一路SPWM輸入經(jīng)過IR2104s產(chǎn)生的兩路自帶死區(qū)的相反SPWM
經(jīng)過一個(gè)全橋之后產(chǎn)生如下波形：
這時(shí)候就產(chǎn)生了過零點(diǎn)的兩個(gè)相反SPWM，可以看出占空比是先增大再減小的。
經(jīng)過一個(gè)LCL濾波就可以產(chǎn)生非常正的正弦波了：
這個(gè)題的第一問算是完成了，對(duì)于第二問，直接在程序中改變SPWM的頻率就行了，然后通過按鍵控制，比較簡(jiǎn)單，第二問也算上完成了，至于第三四問我會(huì)繼續(xù)更新的。
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