单相PWM整流从硬件到软件全面解析

前言

首先很想吐槽国内开源环境，实在是无语，大家都不愿意分享资源，都需要花钱，主要是花钱也不一定能找到你想要的东西。今年的电赛电源题，到现在了，我都还没看到CSDN上有能让我看懂的东西。所以我和同伴一起从零开始学习PWM整流，直到实现，我打算免费共享出来，能让大家看懂。我会分期讲解的。

一、硬件电路

主电路

整流的主电路相信大家都应该知道，别的地方也能看的到，相信想实现PWM整流的，基本电路原理应该也知道。我这里直接贴图

 这里AC进来是上下两个端子是接电感的，因为PCB想白嫖需要10*10以内，所以果断选择电感外接。直流侧选择了2200uF的电容，可以用更大容量的。但是耐压要高一点，测试时，30伏AC整流出来接100欧姆电阻会达到75伏左右的直流电压。耐压不够，害怕爆炸。

驱动选择很多，我这里手边有，所以直接用IR2103了。可以用2104或一些国产的芯片，看着芯片手册搭建电路，基本大差不差。芯片HIN和LIN短接是因为2103的特点，Ho的输出信号是Hin、Lin两者相与的结果,Lo的输出信号是Hin、Lin两者或非的结果。所以一个芯片给高电平就能实现一个桥上导通下关断。就这么简单。

电压检测，电流检测电路

PWM整流需要用到锁相环，所以要检测电压相位，但是光知道电压相位是不够的，因为你不知道控制出来的电流是否达到想要的状态。如果只是用锁相环锁相生成SPWM波的话，功率因数不会太高，大概85%吧，而且无法控制电流输入大小，负载发生变化，很容易导致输入电流炸裂。我亲身体会，程序走飞，自耦变压器冒起青烟。所以也需要检测电流的变化。我这里提供一种方法，从电赛唐老师那里学到的。如下图

 电压互感器和电流互感器后接OP07运放，将电压信号缩小，电流信号放大，根据个人需求决定。互感器的使用直接百度淘宝都可以找到。

重点是后面的LM358，这是一个双运放。第一个运放将5V电压分压到1.65V作为电压跟随器使用。第二个运放将OP07的输出和1.65V加法运算。原理很简单，单片机不能读取负电压，所以交流信号必须抬高到才能使用。常见单片机都是3.3V的参考电压，一半刚好是1.65V，所以就是将交流信号缩小再抬高至1.65伏上下摆动。单片机采集到信号，至需要减去1.65V再乘以一个系数就可以还原为原始信号了。

还有一个是，运放一定要使用正负电源供电，别耍小聪明，别问我为啥。

就这样吧，过几天再更新。之后讲解SOGI锁相环和PR电流环，还有怎么使用传递函数离散化编写代码。