基于高性能全数字式正弦波逆变电源的设计方案

时间:2015-05-20来源:网络

  系统上电后,首先完成各个外设的初始化,主要包括系统时钟、定时器、GPIO口、ADC、DMA、中断及SPI的初始化。在此,定时器和中断一旦初始化完成,PWM及SPWM波就会生成。考虑到过流、短路保护及反馈稳压的实时性要求较高,故在中断内完成。欠压、过压对实时性要求低,放在主程序内。为提升系统的性能,ADC采样使用DMA方式传输数据,传输完成后,发出中断申请,对采集到的数据进行简单滤波处理,其他功能函数调用此数据完成相应的保护及稳压功能。主程序的流程图如图6所示。

  

 

  图6

  调试与实验

  根据以上思想试制一台400 W的样机,采用IRF3205作为推挽升压的功率管,HER307作为整流二极管,全桥逆变功率管则采用IRF840.前级升压的PWM波频率设置为20 kHz,后级SPWM波的频率设置为18 kHz,输出滤波电感L为1 mH,输出滤波电容C为4.7μF.实际测试正弦交流输出电压精度为220 V±1%,频率精度为50 Hz±0.1%,THD小于1.5%,逆变效率大于87%,其满负载时的试验波形如图7所示(输出经20 kΩ/100 kΩ电阻分压测到)。

  

 

  图7

  结束语

  文中完整地讨论了以STM32单片机为主控制器的数控正弦波逆变电源的设计,并对其中涉及关键问题进行了详细的讨论。针对高端电子设备对逆变电源的更高要求,提出了一种有效的解决途径。使用该设计方案在简化逆变电源的硬件设计的同时,大大提升了电源的品质与性能,具有很高的推广价值。

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关键词: STM32 SPWM

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