基于高性能全數(shù)字式正弦波逆變電源的設(shè)計(jì)方案

　　系統(tǒng)上電后，首先完成各個(gè)外設(shè)的初始化，主要包括系統(tǒng)時(shí)鐘、定時(shí)器、GPIO口、ADC、DMA、中斷及SPI的初始化。在此，定時(shí)器和中斷一旦初始化完成，PWM及SPWM波就會(huì)生成。考慮到過(guò)流、短路保護(hù)及反饋穩(wěn)壓的實(shí)時(shí)性要求較高，故在中斷內(nèi)完成。欠壓、過(guò)壓對(duì)實(shí)時(shí)性要求低，放在主程序內(nèi)。為提升系統(tǒng)的性能，ADC采樣使用DMA方式傳輸數(shù)據(jù)，傳輸完成后，發(fā)出中斷申請(qǐng)，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單濾波處理，其他功能函數(shù)調(diào)用此數(shù)據(jù)完成相應(yīng)的保護(hù)及穩(wěn)壓功能。主程序的流程圖如圖6所示。

　　圖6

　　調(diào)試與實(shí)驗(yàn)

　　根據(jù)以上思想試制一臺(tái)400 W的樣機(jī)，采用IRF3205作為推挽升壓的功率管，HER307作為整流二極管，全橋逆變功率管則采用IRF840.前級(jí)升壓的PWM波頻率設(shè)置為20 kHz，后級(jí)SPWM波的頻率設(shè)置為18 kHz，輸出濾波電感L為1 mH，輸出濾波電容C為4.7μF.實(shí)際測(cè)試正弦交流輸出電壓精度為220 V±1%，頻率精度為50 Hz±0.1%，THD小于1.5%，逆變效率大于87%，其滿負(fù)載時(shí)的試驗(yàn)波形如圖7所示(輸出經(jīng)20 kΩ/100 kΩ電阻分壓測(cè)到)。

　　圖7

　　結(jié)束語(yǔ)

　　文中完整地討論了以STM32單片機(jī)為主控制器的數(shù)控正弦波逆變電源的設(shè)計(jì)，并對(duì)其中涉及關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的討論。針對(duì)高端電子設(shè)備對(duì)逆變電源的更高要求，提出了一種有效的解決途徑。使用該設(shè)計(jì)方案在簡(jiǎn)化逆變電源的硬件設(shè)計(jì)的同時(shí)，大大提升了電源的品質(zhì)與性能，具有很高的推廣價(jià)值。