比例閥驅動電路後級PWM濾波尖刺如何消除?PWM通過RC低通濾波器模擬DAC

飄一點紅發表於2022-01-02

 雙頭比例閥驅動電路,採用微控制器輸出2路PWM,分別驅動功率器件(U100的2和4腳),經過U100的8和10腳輸出供電電源的高壓PWM波形,這個高壓PWM經過R104和R114分別取樣後經過電流放大器U101和U111輸出電壓。以上側為例,放大倍數由R106和R105確定,A=10/0.2=50,輸出電壓I-PVO1的值等於R104上的電壓也就是Is*50,最後經過濾波電路R107和C104輸出,現在的問題是R107左右兩側的波形都有尖刺出現。一階濾波截止頻率f=1/(2pi*R107*C104=5.3Hz),Pwm頻率=100Hz遠大於f截止。

截止頻率線上計算工具(就是上面的公式)

 

PWM頻率為100Hz,那麼一次諧波頻率就是100Hz,1階RC濾波幅頻特性為:-10lg[1+(f/fp)^2]; 所以對一階濾波來說,要達到-44dB的衰減,必須-10lg[1+(f/fp)^2]=-44; 得到f/fp=158.486,即fp=100/158.486=0.63Hz.

一階無源低通濾波電路的幅頻特性看出其阻帶衰減為-20dB/十倍頻,採用二階濾波電路後,其阻帶衰減為-40dB/十倍頻,因此可以推出二階RC濾波的幅頻特性為:-20lg[1+(f/fp)^2],所以對於二階RC低通濾波來說,要達到-44dB的衰減,必須為:-20lg[1+(f/fp)^2]=-44,得到fp=100/1.095=91.287Hz。

 

 

 

 

 

 比例閥線圈接在PVOx與GND,x=1和2對應上下線圈.AD取樣接在I-PVOX測量電壓。

濾波前R107的波形:

 

 

 濾波後R107右側波形:

 

 U100是功率器件,將低壓PWM變為高壓PWM,由於V-DRIVE=12或者24V,因此PVOX輸出是高壓PWM,經過電流放大器放大後變為電壓輸出,再經過一階濾波輸出送往AD取樣。現在問題是放大後的波形有尖刺,特別是起衝階段,從前後濾波都可以看出來。實驗設定的PWM佔空比是50%

 

PWM通過RC低通濾波器模擬DAC

PWM DAC中的引數設定

 

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