基于ATmega8 單片機(jī)控制的正弦波逆變電源

　　3主要電路的具體設(shè)計(jì)

　　整個(gè)逆變系統(tǒng)的核心主要由單片機(jī)控制電路與檢測(cè)電路。DC/DC變換電路。DC/AC輸出電路組成。

　　3.1 DC/DC變換電路

　　如圖3所示，由TL494組成了高頻脈沖輸出電路，該電路采用了性能優(yōu)良的脈寬調(diào)制控制器TL494集成塊。該集成塊內(nèi)含+5 V基準(zhǔn)電源。誤差放大器，頻率可變鋸齒波振蕩器。PWM比較器。觸發(fā)器。輸出控制電路。輸出晶體管及死區(qū)時(shí)間控制電路等。該集成塊的第5~6腳分別外接了C1和R6組成了RC振蕩電路，可促使TL494輸出頻率為100引腳對(duì)圖中的DCDC端進(jìn)行控制。通過(guò)控制第4腳的死區(qū)時(shí)間控制端，可調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的占空比在0~49%之間變化，從而控制輸出端Q1PWM~Q2PWM的輸出，而P端。VCC端和VFB端則分別接收來(lái)自負(fù)載，高頻逆變輸出電壓。輸入電壓的反饋信號(hào)，與TL494內(nèi)部的電路組成過(guò)壓。過(guò)載保護(hù)電路，形成逆變器的第一級(jí)安全保護(hù)網(wǎng)。

　　如圖4所示為高頻電壓逆變電路，由4只IRF3205管構(gòu)成全橋逆變電路，IRF3205采用先進(jìn)的工藝技術(shù)制造，具有極低的導(dǎo)通阻抗，加上具有快速的轉(zhuǎn)換速率和以堅(jiān)固耐用著稱的HEXFET設(shè)計(jì)，使得IRF3205成為極其高效可靠的逆變管。從輸入端Q1PWM，Q2PWM輸入的高頻脈沖串控制這4個(gè)管兩兩導(dǎo)通，對(duì)VIN輸入的直流低壓進(jìn)行斬波，然后經(jīng)升壓變壓器后，逆變成高頻交流方波，此時(shí)流通的電流為磁化電流，所以選取Philips公司生產(chǎn)的BYV26C超快軟恢復(fù)二極管組成了全橋整流電路，該管子重復(fù)峰值電壓為600 V，正向?qū)娏鳛? A，其反向恢復(fù)時(shí)間30 ns，可以滿足電路的參數(shù)需求，整流后的電壓經(jīng)濾波電路后輸出直流電壓260 V，送往DC/AC逆變電路，另外260 VDC經(jīng)降壓處理后作為作為反饋信號(hào)輸入圖3中的VFB端，作為高頻逆變電壓的反饋信號(hào)。

　　3.2 DC/AC輸出電路的設(shè)計(jì)

　　DC/AC變換輸出電路采用全橋逆變單相輸出，其驅(qū)動(dòng)輸入波形則由單片機(jī)輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)半橋驅(qū)動(dòng)器IR2110 輸出工頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)單片機(jī)編程可調(diào)節(jié)該輸出驅(qū)動(dòng)波形的D<50%,保證逆變的驅(qū)動(dòng)方波有共同的死區(qū)時(shí)間.如圖5 所示，QA1~QA4 端分別接到單片機(jī)的PB1~PB4 引腳，由此引腳輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)兩片IR2110,分別從PWM1~PWM4輸出50 Hz的工頻信號(hào)去驅(qū)動(dòng)橋式逆變電路產(chǎn)生正弦波形.

　　IR2110 是IR 公司生產(chǎn)的大功率MOSFET 和IGBT專用驅(qū)動(dòng)集成電路，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)MOSFET 和IGBT 的最優(yōu)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)還具有快速完整的保護(hù)功能，因此它可以提高控制系統(tǒng)的可靠性，減少電路的復(fù)雜程度.如圖6所示，HIN 和LIN 為逆變橋中同一橋臂上下兩個(gè)功率MOS的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)輸入端.SD 為保護(hù)信號(hào)輸入端，當(dāng)該腳接高電平時(shí)，IR2110的輸出信號(hào)全被封鎖，其對(duì)應(yīng)的輸出端恒為低電平;而當(dāng)該腳接低電平時(shí)，IR2110的輸出信號(hào)跟隨HIN和LIN而變化，因此，在本系統(tǒng)中，兩片IR2110芯片的SD端共同接到單片機(jī)的PB0引腳，用于實(shí)時(shí)控制IR2110 是否處于保護(hù)狀態(tài).IR2110 的VB 和VS 之間的自舉電容較難選擇，因此直接提供了15 V恒壓，使其能正常工作.