基于A(yíng)Tmega8 單片機控制的正弦波逆變電源

　　逆變正弦電壓輸出電路有兩種調制方式，一種為單極性調制方式，其特點(diǎn)是在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內兩只功率管以較高的開(kāi)關(guān)頻率互補開(kāi)關(guān)，保證可以得到理想的正弦輸出電壓，另兩只功率管以較低的輸出電壓基波頻率工作，從而在很大程度上減小了開(kāi)關(guān)損耗，但又不是固定其中一個(gè)橋臂始終為低頻(輸出基頻)，另一個(gè)橋臂始終為高頻(載波頻率)，而是每半個(gè)輸出電壓周期切換工作，即同一個(gè)橋臂在前半個(gè)周期工作在低頻，而在后半周則工作在高頻，這樣可以使兩個(gè)橋臂的功率管工作狀態(tài)均衡，對于選用同樣的功率管時(shí)，使其使用壽命均衡，對增加可靠性有利.另一種為雙極性調制方式，其特點(diǎn)是4個(gè)功率管都工作在較高頻率(載波頻率)，雖然能得到正弦輸出電壓波形，但其代價(jià)是產(chǎn)生了較大的開(kāi)關(guān)損耗.如圖6所示，本文的逆變輸出電路采用了單極性調制方式，這樣可以提高波形的平滑度，增加電路的可靠性.圖6 中的PWM1~PWM2 分別接收來(lái)自圖5 的輸出驅動(dòng)信號，驅動(dòng)由4個(gè)具有500 V耐壓值的IRF840開(kāi)關(guān)管組成的橋式逆變電路，將260 VDC 逆變成220 V,50 Hz的交流電，經(jīng)LC 濾波后供給負載.圖6中的IFB端和ACV端，分別和為電流和電壓的采樣，送到單片機的PC4和PC5引腳進(jìn)行A/D轉換，再由單片機將轉換果用于功率計算和電路保護之用.

　　3.3 單片機電路及編程

　　本文采用的是Atmel 公司生產(chǎn)的ATmega8 單片機來(lái)進(jìn)行控制的，它的工作電壓范圍寬，抗干擾能力強，具有預取指令功能.這使得其理速度快，引腳輸出電流大，驅動(dòng)能力強，輸出的脈沖信號無(wú)需放大可直接驅動(dòng)步進(jìn)電機驅動(dòng)模塊，端口全內置上拉電阻，均可作為輸入或輸出，具體情況通過(guò)編程靈活配置，基于以上優(yōu)點(diǎn)，選擇ATmega8L單片機作為控制器，不僅可提高系統整體性能，也可簡(jiǎn)化外圍電路.

　　本文主要將它應用于整個(gè)系統的信號驅動(dòng)，溫度檢測，風(fēng)扇控制，安全保護，數據顯示等.ATmega8單片機分別采集來(lái)自系統電路的溫度.電流.電壓，并根據這三個(gè)參數的情況分別控制啟動(dòng)風(fēng)扇散熱，控制是否輸出報警信號，控制SD 端和DCDC 端是否使系統處于保護狀態(tài)，QA1~QA4則是輸出50 Hz的驅動(dòng)信號，具體的編程控制如圖7所示.當系統啟動(dòng)后，單片機先檢查系統的溫度環(huán)境是否正常，不正常則啟動(dòng)報警，并提示出錯代碼，如果正常則啟動(dòng)高頻逆變電路工作，并檢測260 VDC是否正常，不正常則報警，正常則啟動(dòng)正弦逆變電路工作，并一直檢測輸出的電壓電流是否正常，正常則輸出，不正常則報警.

　　4 結語(yǔ)

　　綜上所述，基于A(yíng)Tmega8單片機控制的正弦波逆變電源的整體設計方案，可高效.便捷的為野外作業(yè)提供所需的交流電源，該電路目前已實(shí)驗成功并投入到實(shí)際的使用當中.實(shí)踐證明，本文設計出來(lái)的逆變電源具有體積小，重量輕，穩定可靠的性能.