基于单片机的数字正弦逆变电源设计
由于全桥逆变电路的输出为50Hz的基波以及其他高低次谐波，为了得到纯正的正弦波形，必须考虑设置滤波环节。因为谐波主要集中在1倍和2倍fSPWM附近，所以设置截止频率fc为fSPWM／5。则有：
式中，R为直流侧等效负载电阻，Vout为输出的电流电压，P为逆变器的额定功率。
3 系统软件设计
3．1 单片机简介
AT90PWM2是AVR系列单片机，该单片机主要特点有：1)高性能的8位RSIC结构，l MIPS／MHz，支持最高16 MHz的时钟；2)8 KB系统可编程(ISP)的Flash存储器，支持自举方式编程，512字节SRAM，512字节EEPROM；3)4路PWM通道提供各种PWM信号，并可以进行死区设置；4)8路lO位ADC模块，1个10位DAC模块，2个模拟比较器；5)多达29个中断源；6)支持UART，SPI，I2C通信方式。其引脚功能分布图如图3所示。
其中，PSCOUT00～PSCOUT21引脚为SPWM波输出引脚，用来驱动功率开关管，SD引脚为IR2110的使能控制，用来开通或者锁定SPWM的导通。V_MAIN，V_OUT，I_OUT引脚分别用来采样母线电压，输出电容电流以及电感电压。单片机还包括使用LED报警功能，驱动风扇在过热时启动散热功能，ISP在线下载更新驱动程序以及预留串口通信功能。
3．2 控制策略
本数字系统采用电感电流反馈控制。将输出电感电流引入控制系统，和输出电容电压一起形成双闭环控制，通过采样输出电感电流和输出电容电压，用外环电压误差的控制信号去控制内环电流，调节电流使输出电压跟踪参考电压值，提高系统的动态响应。双闭环控制系统由于存在内环回路，增大控制系统带宽，使得逆变器动态响应加快，输出电压的谐波含量减小，对非线性负载的适应能力加强。外环调节器可以按照负荷的变化相应地调整内环调节器的给定值，使调节系统仍然具有较好的品质，所以双闭环控制系统对负荷变化具有较强的适应能力，可使逆变电源的输出性能得到较大的改进。为了简化电压外环设计，可将电流内环看成一个比例环节，电压外环看成一个PI环节。图4为双环控制系统框图。
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