低成本、高精度逆變電源電路 今天你可以擁有！

三種不同波形的選擇通過(guò)傳輸給初始化寄存器和控制寄存器的命令來(lái)設(shè)置三種波形ROM?！翱撮T狗”電路在接受單片機(jī)發(fā)出的命令時(shí)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，總線控制會(huì)發(fā)出復(fù)位“看門狗”信號(hào)，使“看門狗”延時(shí)關(guān)斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)。SA4828增設(shè)了8個(gè)寄存器單元以提高頻率精度及能獨(dú)立控制三相波形幅值。系統(tǒng)進(jìn)行初始化時(shí)，微處理器通過(guò)SA4828內(nèi)部的總線控制和譯碼電路向其初始化寄存器中寫數(shù)據(jù)，完成載波頻率、調(diào)制頻率的范圍、脈沖延遲時(shí)間及計(jì)數(shù)器復(fù)位的設(shè)置。在運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)時(shí)地向控制寄存器中寫數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)制波頻率、調(diào)制波幅值、正/反轉(zhuǎn)、過(guò)調(diào)制、輸出禁止等參數(shù)的刷新，使RPHT，RPHB，YPHT，YPHTB，BPHTB，BPHT6個(gè)引腳輸出的SPWM信號(hào)發(fā)生改變。

2、控制電路硬件設(shè)計(jì)

以SA4828與單片機(jī)C8051F020為核心構(gòu)成的控制器電路設(shè)計(jì)如圖4所示?？刂齐娐犯鶕?jù)給定的參數(shù)輸出三相SPWM信號(hào)給智能功率模塊IP-M，實(shí)現(xiàn)對(duì)功率晶體管的通斷控制。C8051F020通過(guò)8位P0端口與SA4828的地址、數(shù)據(jù)管腳AD0～AD7相連，工作時(shí)，單片機(jī)首先對(duì)SA4828進(jìn)行初始化，定義載波頻率，電源頻率范圍、死區(qū)、最小脈沖取消時(shí)間等參數(shù)。然后向SA4828的控制寄存器傳送電源的頻率控制字和幅度控制字等參數(shù)。正常工作時(shí)，根據(jù)需要對(duì)SA4828的控制數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的反饋與實(shí)時(shí)控制，以及調(diào)壓控制。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能，采用平均值反饋PI調(diào)節(jié)。輸出電壓經(jīng)隔離送入C8051F020單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換口即P3.0口，轉(zhuǎn)換結(jié)果參與PI運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果即為SA4828幅度控制寄存器的控制字。從RPHT～BPHB的6個(gè)引腳輸出相應(yīng)頻率和電壓的SPWM控制信號(hào)，經(jīng)隔離電路后，分別控制智能功率模塊IPM的6個(gè)IGBT的導(dǎo)通與截止，最后在3個(gè)輸出端上產(chǎn)生對(duì)稱的三相SPWM電壓。SA4828作為單片機(jī)的外設(shè)，與單片機(jī)并聯(lián)，通過(guò)對(duì)單片機(jī)編程，只需將SPWM的初始化信息和控制信息寫入SA4828的相關(guān)寄存器，即產(chǎn)生精確的全數(shù)字化的三相的SPWM波形。

3、控制電路軟件設(shè)計(jì)

軟件是逆變器控制系統(tǒng)的核心，它決定逆變器的輸出特性。SA4828產(chǎn)生SPWM信號(hào)的程序流程如圖5所示。

對(duì)SA4828芯片的控制是通過(guò)微處理器接口將相應(yīng)的參數(shù)送入芯片內(nèi)部的2個(gè)48位的寄存器R14，R15來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它們是初始化寄存器和控制寄存器。數(shù)據(jù)先被讀入一系列臨時(shí)寄存器R0～R5中，然后通過(guò)一條虛擬的寫操作將數(shù)據(jù)傳送至相應(yīng)的R14，R15寄存器。單片機(jī)先將SA4828復(fù)位，向其傳送初始化參數(shù)和控制參數(shù)后，SA4828即可以輸出SPWM波，逆變器隨后處于工作狀態(tài)。同時(shí)單片機(jī)不斷查詢輸出狀態(tài)，以便隨時(shí)調(diào)整SPWM輸出特性。對(duì)SA4828芯片的控制是通過(guò)微處理器接口將相應(yīng)的參數(shù)送入芯片內(nèi)部的兩個(gè)48位初始化寄存器R14和控制寄存器R15來(lái)實(shí)現(xiàn)的。數(shù)據(jù)先被讀入臨時(shí)寄存器R0～R5中，然后通過(guò)一條虛擬的寫操作將數(shù)據(jù)傳送至相應(yīng)的R14，R15寄存器。只要系統(tǒng)正常工作，看門狗定時(shí)器就不斷被更新，以防止其溢出而中斷SPWM輸出。逆變器控制系統(tǒng)的主程序流程圖如圖6所示。

單片機(jī)在初始化程序中完成對(duì)單片機(jī)、SA4828以及其他可編程器件的初始化，接著對(duì)市電進(jìn)行檢測(cè)，如果市電不正常，則啟動(dòng)逆變器工作，通過(guò)控制將開(kāi)關(guān)元件切換至逆變器輸出。并將輸入狀態(tài)存入控制寄存器，顯示數(shù)據(jù)，如果輸出電壓或保護(hù)等發(fā)生改變，則報(bào)警輸出以采取措施使系統(tǒng)正常運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

逆變主電路采用的智能功率模塊不僅使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且使得出現(xiàn)的浪涌電壓、門極振蕩、噪聲引起的干擾等問(wèn)題能有效得到控制。三相逆變電路SPWM控制方法，利用專用SPWM產(chǎn)生器和單片機(jī)構(gòu)成逆變器的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，控制電路使用器件少，因而可降低成本、提高可靠性。