ADC 多取樣點排序後中間值平均法

1．ADC 取樣三點後排序取中間值

為了完全地解決 PWM 的切換雜訊所產生的突波情形，所以將 A 相與 C 相的電流回授信號在同一個電流迴路中斷內進行三次取樣，並將這三次取樣 的信號做資料分析辦識，發現若某個取樣結果受到 PWM 切換的影響時，其 轉換得到之數值相對於另外兩個數值將過於偏大或偏小，所以我們將每次電 流迴路中斷所得的三次取樣結果進行數值大小排序，接著去除最大和最小的 數值，取出排序的中間數值，其結果如圖 3-8。

(a)量測值 (b)取樣三點後排序取中間值

(c)量測值 (d)取樣三點後排序取中間值

圖 3-8 電流回授 ADC 三點取樣排序法比較圖

(a)-(b) 輕負載時之電流比較 (c)-(d) 重負載時之電流比較

ADC 取樣三次加上排序取中間值的運算時間需耗時 7.8μsec，而整體電

2．ADC 取樣四點後排序取中間二數之平均值

由 ADC 取樣三次加上排序取中間值的結果，雖然比 3.2.1 節只取平均值 時的結果還要好一些，且 PWM 切換雜訊的突波影響已降低相當多，但發現 它在電流信號較小、雜訊較大的情形時，還是有稍大的雜訊存在，故接下來 利用 ADC 取樣四點的結果進行排序，然後取中間那二個數值的平均值，希 望用取平均值的方法再將雜訊再降低些，其結果如圖 3-9。

(a)量測值 (b)取樣四點後排序取中間值平均

(c)量測值 (d)取樣四點後排序取中間值平均

圖 3-9 電流回授 ADC 四點取樣排序法比較圖

(a)-(b) 輕負載時之電流比較 (c)-(d) 重負載時之電流比較

ADC 取樣四點加上排序後取中間二數的平均值之運算時間需耗時 10.6 μsec，而整體電流迴路的執行時間增加為 26.8μsec。

3．ADC 取樣五點後排序取中間值

將 ADC 取樣三次排序後取中間值和 ADC 取樣四點排序後取中間二數 的平均值的結果進行比較，可明顯看出後者的確又將雜訊的影響更為降低 了，並且在電流信號較小、雜訊較大的情形時，它的抑制雜訊能力也相當不 錯，所以接下來希望利用 ADC 取樣五點，並將其結果進行排序後取中間值，

實驗看看是否能將雜訊再降低，其實驗的結果如圖 3-10。

(a)量測值 (b)取樣五點後排序取中間值

(c)量測值 (d)取樣五點後排序取中間值

圖 3-10 電流回授 ADC 五點取樣排序法比較圖

(a)-(b) 輕負載時之電流比較 (c)-(d) 重負載時之電流比較

ADC 取樣五次加上排序取中間值的運算時間需耗時 15μsec，而整體電 流迴路的執行時間增加為 31.4μsec。

4．ADC 取樣六點後排序取中間二數之平均值

比較圖 3-9 和圖 3-10 兩者的結果十分相似，皆能將雜訊的干擾抑制地 相當不錯；接下來利用 ADC 取樣六點的結果進行排序，然後取中間那二個 數值的平均值，希望取平均值的方法再將前兩者的結果再改善些，其實驗的 結果如圖 3-11。

(a)量測值 (b)取樣六點後排序取中間值平均

(c)量測值 (d)取樣六點後排序取中間值平均

圖 3-11 電流回授 ADC 六點取樣排序法比較圖

(a)-(b) 輕負載時之電流比較 (c)-(d) 重負載時之電流比較

ADC 取樣六點加上排序後取中間二數的平均值之運算時間需耗時 19.6 μsec，而整體電流迴路的執行時間增加為 36μsec。