基于单片机与SPWM控制的应急电源逆变电路设计
C8051F020通过8位P0端口与SA4828的地址、数据管脚AD0~AD7相连,工作时,单片机首先对SA4828进行初始化,定义载波频率,电源频率范围、死区、最小脉冲取消时间等参数。然后向SA4828的控制寄存器传送电源的频率控制字和幅度控制字等参数。正常工作时,根据需要对SA4828的控制数据进行修改,实现系统的反馈与实时控制,以及调压控制。为实现系统的稳压功能,采用平均值反馈PI调节。输出电压经隔离送入C8051F020单片机的A/D转换口即P3.0口,转换结果参与PI运算,运算结果即为SA4828幅度控制寄存器的控制字。从RPHT~BPHB的6个引脚输出相应频率和电压的SPWM控制信号,经隔离电路后,分别控制智能功率模块IPM的6个IGBT的导通与截止,最后在3个输出端上产生对称的三相SPWM电压。SA4828作为单片机的外设,与单片机并联,通过对单片机编程,只需将SPWM的初始化信息和控制信息写入SA4828的相关寄存器,即产生精确的全数字化的三相的SPWM波形。
3.3 控制电路软件设计
软件是逆变器控制系统的核心,它决定逆变器的输出特性。SA4828产生SPWM信号的程序流程如图5所示。
对SA4828芯片的控制是通过微处理器接口将相应的参数送入芯片内部的2个48位的寄存器R14,R15来实现的,它们是初始化寄存器和控制寄存器。数据先被读入一系列临时寄存器R0~R5中,然后通过一条虚拟的写操作将数据传送至相应的R14,R15寄存器。单片机先将SA4828复位,向其传送初始化参数和控制参数后,SA4828即可以输出SPWM波,逆变器随后处于工作状态。同时单片机不断查询输出状态,以便随时调整SPWM输出特性。对SA4828芯片的控制是通过微处理器接口将相应的参数送入芯片内部的两个48位初始化寄存器R14和控制寄存器R15来实现的。数据先被读入临时寄存器R0~R5中,然后通过一条虚拟的写操作将数据传送至相应的R14,R15寄存器。只要系统正常工作,看门狗定时器就不断被更新,以防止其溢出而中断SPWM输出。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/179107.htm
逆变器控制系统的主程序流程图如图6所示。
单片机在初始化程序中完成对单片机、SA4828以及其他可编程器件的初始化,接着对市电进行检测,如果市电不正常,则启动逆变器工作,通过控制将开关元件切换至逆变器输出。并将输入状态存入控制寄存器,显示数据,如果输出电压或保护等发生改变,则报警输出以采取措施使系统正常运行。
4 结语
逆变主电路采用的智能功率模块不仅使电路结构简单,而且使得出现的浪涌电压、门极振荡、噪声引起的干扰等问题能有效得到控制。三相逆变电路SPWM控制方法,利用专用SPWM产生器和单片机构成逆变器的控制系统,设计简单,控制电路使用器件少,因而可降低成本、提高可靠性。
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