基于單片機與SPWM控制的應急電源逆變電路設計
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時(shí)間：2011-05-16
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
C8051F020通過(guò)8位P0端口與SA4828的地址、數據管腳AD0～AD7相連，工作時(shí)，單片機首先對SA4828進(jìn)行初始化，定義載波頻率，電源頻率范圍、死區、最小脈沖取消時(shí)間等參數。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。正常工作時(shí)，根據需要對SA4828的控制數據進(jìn)行修改，實(shí)現系統的反饋與實(shí)時(shí)控制，以及調壓控制。為實(shí)現系統的穩壓功能，采用平均值反饋PI調節。輸出電壓經(jīng)隔離送入C8051F020單片機的A／D轉換口即P3．0口，轉換結果參與PI運算，運算結果即為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(gè)IGBT的導通與截止，最后在3個(gè)輸出端上產(chǎn)生對稱(chēng)的三相SPWM電壓。SA4828作為單片機的外設，與單片機并聯(lián)，通過(guò)對單片機編程，只需將SPWM的初始化信息和控制信息寫(xiě)入SA4828的相關(guān)寄存器，即產(chǎn)生精確的全數字化的三相的SPWM波形。
3．3 控制電路軟件設計
軟件是逆變器控制系統的核心，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(guò)微處理器接口將相應的參數送入芯片內部的2個(gè)48位的寄存器R14，R15來(lái)實(shí)現的，它們是初始化寄存器和控制寄存器。數據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(xiě)操作將數據傳送至相應的R14，R15寄存器。單片機先將SA4828復位，向其傳送初始化參數和控制參數后，SA4828即可以輸出SPWM波，逆變器隨后處于工作狀態(tài)。同時(shí)單片機不斷查詢(xún)輸出狀態(tài)，以便隨時(shí)調整SPWM輸出特性。對SA4828芯片的控制是通過(guò)微處理器接口將相應的參數送入芯片內部的兩個(gè)48位初始化寄存器R14和控制寄存器R15來(lái)實(shí)現的。數據先被讀入臨時(shí)寄存器R0～R5中，然后通過(guò)一條虛擬的寫(xiě)操作將數據傳送至相應的R14，R15寄存器。只要系統正常工作，看門(mén)狗定時(shí)器就不斷被更新，以防止其溢出而中斷SPWM輸出。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/179107.htm
逆變器控制系統的主程序流程圖如圖6所示。
單片機在初始化程序中完成對單片機、SA4828以及其他可編程器件的初始化，接著(zhù)對市電進(jìn)行檢測，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，顯示數據，如果輸出電壓或保護等發(fā)生改變，則報警輸出以采取措施使系統正常運行。
4 結語(yǔ)
逆變主電路采用的智能功率模塊不僅使電路結構簡(jiǎn)單，而且使得出現的浪涌電壓、門(mén)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(zhuān)用SPWM產(chǎn)生器和單片機構成逆變器的控制系統，設計簡(jiǎn)單，控制電路使用器件少，因而可降低成本、提高可靠性。
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