新聞中心

EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 基于單片機(jī)的小功率逆變器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于單片機(jī)的小功率逆變器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

作者: 時(shí)間:2012-06-08 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:為了提高的整體性能,以STC12C5A60S為核心,了一個(gè)小。通過直接產(chǎn)生脈寬調(diào)制波,控制開關(guān)器件組成的橋電路逆變。根據(jù)對外部電位器上電壓的采樣值對輸出電壓的幅值進(jìn)行控制,使得輸出電壓幅度可調(diào)。采用數(shù)/模電路結(jié)合,使得的體積大大減小。硬件上的功能模塊化,使整個(gè)系統(tǒng)的檢測性和操控性大大加強(qiáng)。該逆變器電路簡單,工作穩(wěn)定可靠,且易于升級(jí),具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞:逆變器;單片機(jī);脈寬調(diào)制;開關(guān)器

0 引言
逆變器是將汽流電能變換成交流電能的電氣裝置,通常用大功率高反壓電力電子器件來。太陽能發(fā)電中,光電池陣列所發(fā)出的電為直流電。但是,大多數(shù)用電設(shè)備的供電為交流電,所以電力系統(tǒng)中常需要將直流電變換成交流電的逆變器。此外,逆變器在工業(yè)控制,通信、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用也非常廣泛。正弦脈寬調(diào)制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM),是指以正弦波做調(diào)制波(Modulating Wa ve),以F倍于正弦調(diào)制波頻率的三角波做載波(Carrier Wave),進(jìn)行波形比較后產(chǎn)生一組幅值相等、寬度正比于正弦調(diào)制波的矩形脈沖序列,來等效正弦調(diào)制波。本文以STC12C5A60S單片機(jī)為核心,利用其內(nèi)部兩路可編程計(jì)數(shù)陣列(PCA)模塊來模擬脈寬調(diào)制法,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)輸出電壓幅值可調(diào)的小型逆變器。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
本文使用AltiumDesigner6.9完成硬件電路原理圖和PCB圖的設(shè)計(jì)。圖1是該設(shè)計(jì)的總體電路結(jié)構(gòu)圖。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/171336.htm

a.jpg


該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能是將6 V的直流電通過三級(jí)功率變換(DC-HFAC-DC-LFAC)得到頻率為50 Hz,幅度為110 V的工頻交流電以供交流負(fù)載使用。現(xiàn)將硬件電路各部分的具體設(shè)計(jì)和功能作如下描述。
1.1 電源模塊
使用直流到直流變換芯片MC34063與LM7805和LM7812組合得到12 V和5 V的直流電,為硬件電路的各模塊提供所需電源。
1.2 前級(jí)升壓模塊
通過SG3525芯片與其外圍電路產(chǎn)生兩路互補(bǔ)的高頻PWM(Pulse Width Modulation)脈沖波,用這兩路高頻脈沖波分別控制由兩個(gè)MOS(IRF 3205)管組成的單邊橋高頻逆變器,并與高頻變壓一起實(shí)現(xiàn)前級(jí)升壓。通過前級(jí)升壓,把6 V的直流電升到300 V左右的高頻交流電,為后面的工頻逆變做準(zhǔn)備。
1.3 整流器與濾波模塊
4個(gè)二極管組成整流橋電路對前級(jí)升壓模塊輸出的高頻交流電進(jìn)整流,并且經(jīng)過LC濾波器進(jìn)行濾波作為工頻逆變橋電路的輸入。
1.4 工頻逆變器MOS橋電路驅(qū)動(dòng)模塊
該設(shè)計(jì)中驅(qū)動(dòng)工頻逆變器橋的4個(gè)MOS管使用IR2110芯片來完成。單片機(jī)產(chǎn)生的兩路SPWM控制信號(hào)經(jīng)過死區(qū)時(shí)間后作為2片IR2110的邏輯輸入。用2片IR2110芯片組成的驅(qū)動(dòng)電路輸出4路兩兩互補(bǔ)的信號(hào),從而控制全橋逆變電路的上、下橋臂的通斷,實(shí)現(xiàn)逆變功能。


上一頁 1 2 3 下一頁

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉