一種ARM控制的逆變器的設計方案

　　2.4 推挽升壓電路

　　推挽升壓電路采用兩個(gè)參數相同的MOSFET管和升壓變壓器組成，推挽變壓器的特點(diǎn)是效率高，損耗低，適用于低輸入高輸出。推挽升壓電路如圖3所示，采用兩個(gè)MOS管分別開(kāi)通的結構，選取IPRF250場(chǎng)效應管，額定電流為30A,額定電壓為250V,在可以滿(mǎn)足要求的同時(shí)內阻較小，是最為合理的選擇[3].

　　3.系統軟件設計

　　CPU主要功能是完成閉環(huán)PI控制算法、發(fā)送SPWM脈沖、故障保護、數據顯示和遠程通信。系統軟件主要是對STM32芯片的編程，開(kāi)發(fā)環(huán)境采用德國Keil公司KeiluVision4軟件，編程語(yǔ)言采用C語(yǔ)言[4,5].

　　程序由主程序和若干子程序：通信程序、采樣子程序、PWM中斷程序、顯示程序等組成。進(jìn)入PWM中斷后，首先對各路反饋信號進(jìn)行采集和處理，該流程圖如圖4所示，然后經(jīng)數字PI調節器運算后產(chǎn)生PWM脈沖輸出，經(jīng)驅動(dòng)電路隔離放大后驅動(dòng)MOSFET,實(shí)現整個(gè)逆變電源系統的閉環(huán)控制。

　　逆變器采用全數字控制，所有參數均能通過(guò)顯示面板進(jìn)行設置，數碼管夠實(shí)時(shí)顯示逆變器系統的輸入電壓、輸入電流、輸出電流、輸出電壓、運行狀態(tài)、故障信息等，當發(fā)生故障時(shí)，CPU將所有PWM脈沖全部封鎖，然后將過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)載等故障信息顯示出來(lái)，并且蜂鳴器發(fā)聲報警。

　　4.實(shí)驗結果

　　其中圖5（a）是CPU發(fā)出的兩路互補對稱(chēng)的SPWM脈沖波形，死區時(shí)間是3us;圖5（b）是全橋逆變電路其中一個(gè)橋臂上下MOSFET的驅動(dòng)波形；圖5（c）是逆變器輸出交流正弦電壓波形；圖5（d）是逆變器電流輸出波形。從圖中我們可看出逆變器輸出電壓波形幾乎不失真，輸出電流THD控制在5%以?xún)?，達到了很好的控制效果。

　　5.總結

　　本文提出的一種ARM控制的逆變器的設計方案，是基于A(yíng)RM（STM32F107）的全數字控制的逆變器，其具有高精度、小體積、全數字等特點(diǎn)，所有電源參數直接通過(guò)人機界面設定并存儲，并具備與上位機遠程通信的功能。實(shí)驗表明，該方案中做設計的逆變器能夠實(shí)現軟啟動(dòng)功能，當出現過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載情況時(shí)，能夠迅速封鎖PWM脈沖和關(guān)斷MOSFET,并及時(shí)將故障信息顯示出來(lái)，實(shí)現了逆變器的智能化。