一種高性能逆變電源的實(shí)現

　　式(1)為雙極性調制且開(kāi)關(guān)角個(gè)數N為奇數時(shí)的表達式，式(2)為雙極性調制且開(kāi)關(guān)角個(gè)數N為偶數時(shí)的表達式，式(3)為單極性調制時(shí)的表達式。設逆變器輸出基波電壓幅值與輸入直流母線(xiàn)電壓比值為M，假定式(1)、式(2)對應的PWM波形用于三相逆變器，式(3)對應的PWM波形用于單相逆變器，則式(1)~(3)式可得出相對應的消諧方程分別如(4)~(6)式所示。求解上述方程即可得到一組開(kāi)關(guān)切換角，將此切換角轉化為單片機定時(shí)計數脈沖數據表保存在程序存儲器中，供實(shí)時(shí)控制時(shí)查詢(xún)。

　　控制系統

　　控制系統是按照給定信號的要求，控制并調節主電路開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通與關(guān)斷，從而控制主電路產(chǎn)生期望的輸出電壓，并使輸出電壓盡可能地跟隨給定的電壓信號。圖1給出了逆變電源的硬件電路基本框圖。觸發(fā)脈沖的產(chǎn)生采用數字電路的方法，完全可以用控制器的軟件程序來(lái)實(shí)現其功能，節約了成本，而且相比較于模擬電路，這種方法的抗干擾能力較強。

　　逆變電路控制系統以AVR單片機為核心[1]，其功能主要是產(chǎn)生全橋逆變電路中開(kāi)關(guān)管的驅動(dòng)信號，同時(shí)通過(guò)實(shí)時(shí)采樣線(xiàn)路電壓和電流來(lái)實(shí)現逆變電源的調節和保護。對于直流母線(xiàn)側的輸入電壓信號，采用霍爾傳感器變壓后，電壓信號經(jīng)過(guò)由運算放大器組成的射級跟隨器，送到窗口比較器，窗口的上下兩閾值分別對應過(guò)電壓和欠電壓限值，如果在窗口范圍內則電壓正常，否則輸出過(guò)電壓或欠電壓故障信號;對于直流母線(xiàn)側的電流信號，采用采樣電阻對其進(jìn)行測量，采樣電阻兩端電壓送運算放大器放大和抗干擾濾波處理后，與設定的過(guò)電流閾值比較，實(shí)現逆變器的輸出或內部電路過(guò)電流的報警和處理。以上兩種保護信號經(jīng)過(guò)邏輯與處理，送到單片機的外部中斷請求輸入引腳，無(wú)論何種情況引起的故障信號，均可以向單片機提出中斷請求，單片機響應中斷，通過(guò)封鎖所有開(kāi)關(guān)管的驅動(dòng)信號來(lái)實(shí)現保護，同時(shí)給出故障指示。