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傳輸給初始化寄存器和控制寄存器的命令來設(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，一旦出現(xiàn)問題，總線控制會發(fā)出復(fù)位“看門狗”信號，使“看門狗”延時關(guān)斷驅(qū)動信號。SA4828增設(shè)了8個寄存器單元以提高頻率精度及能獨立控制三相波形幅值。系統(tǒng)進(jìn)行初始化時，微處理器通過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、脈沖延遲時間及計數(shù)器復(fù)位的設(shè)置。在運行過程中，實時地向控制寄存器中寫數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對調(diào)制波頻率、調(diào)制波幅值、正/反轉(zhuǎn)、過調(diào)制、輸出禁止等參數(shù)的刷新，使RPHT，RPHB，YPHT，YPHTB，BPHTB，BPHT6個引腳輸出的SPWM信號發(fā)生改變。

2、控制電路硬件設(shè)計

以SA4828與單片機(jī)C8051F020為核心構(gòu)成的控制器電路設(shè)計如圖4所示?？刂齐娐犯鶕?jù)給定的參數(shù)輸出三相SPWM信號給智能功率模塊IP-M，實現(xiàn)對功率晶體管的通斷控制。C8051F020通過8位P0端口與SA4828的地址、數(shù)據(jù)管腳AD0～AD7相連，工作時，單片機(jī)首先對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，根據(jù)需要對SA4828的控制數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，實現(xiàn)系統(tǒng)的反饋與實時控制，以及調(diào)壓控制。為實現(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運算，運算結(jié)果即為SA4828幅度控制寄存器的控制字。從RPHT～BPHB的6個引腳輸出相應(yīng)頻率和電壓的SPWM控制信號，經(jīng)隔離電路后，分別控制智能功率模塊IPM的6個IGBT的導(dǎo)通與截止，最后在3個輸出端上產(chǎn)生對稱的三相SPWM電壓。SA4828作為單片機(jī)的外設(shè)，與單片機(jī)并聯(lián)，通過對單片機(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

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信號的程序流程如圖5所示。

對SA4828芯片的控制是通過微處理器接口將相應(yīng)的參數(shù)送入芯片內(nèi)部的2個48位的寄存器R14，R15來實現(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寄存器R0～R5中，然后通過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)。同時單片機(jī)不斷查詢輸出狀態(tài)，以便隨時調(diào)整SPWM輸出特性。對SA4828芯片的控制是通過微處理器接口將相應(yīng)的參數(shù)送入芯片內(nèi)部的兩個48位初始化寄存器R14和控制寄存器R15來實現(xiàn)的。數(shù)據(jù)先被讀入臨時寄存器R0～R5中，然后通過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單片機(jī)、SA4828以及其他可編程器件的初始化，接著對市電進(jìn)行檢測，如果市電不正常，則啟動逆變器工作，通過控制將開關(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，則報警輸出以采取措施使系統(tǒng)正常運行。

結(jié)語

逆變主電路采用的智能功率模塊不僅使電路結(jié)構(gòu)簡單，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)計簡單，控制電路使用器件少，因而可降低成本、提高可靠性。