基于ATmega8 单片机控制的正弦波逆变电源

时间:2014-12-13来源:网络

  逆变正弦电压输出电路有两种调制方式,一种为单极性调制方式,其特点是在一个开关周期内两只功率管以较高的开关频率互补开关,保证可以得到理想的正弦输出电压,另两只功率管以较低的输出电压基波频率工作,从而在很大程度上减小了开关损耗,但又不是固定其中一个桥臂始终为低频(输出基频),另一个桥臂始终为高频(载波频率),而是每半个输出电压周期切换工作,即同一个桥臂在前半个周期工作在低频,而在后半周则工作在高频,这样可以使两个桥臂的功率管工作状态均衡,对于选用同样的功率管时,使其使用寿命均衡,对增加可靠性有利.另一种为双极性调制方式,其特点是4个功率管都工作在较高频率(载波频率),虽然能得到正弦输出电压波形,但其代价是产生了较大的开关损耗.如图6所示,本文的逆变输出电路采用了单极性调制方式,这样可以提高波形的平滑度,增加电路的可靠性.图6 中的PWM1~PWM2 分别接收来自图5 的输出驱动信号,驱动由4个具有500 V耐压值的IRF840开关管组成的桥式逆变电路,将260 VDC 逆变成220 V,50 Hz的交流电,经LC 滤波后供给负载.图6中的IFB端和ACV端,分别和为电流和电压的采样,送到单片机的PC4和PC5引脚进行A/D转换,再由单片机将转换果用于功率计算和电路保护之用.

  3.3 单片机电路及编程

  本文采用的是Atmel 公司生产的ATmega8 单片机来进行控制的,它的工作电压范围宽,抗干扰能力强,具有预取指令功能.这使得其理速度快,引脚输出电流大,驱动能力强,输出的脉冲信号无需放大可直接驱动步进电机驱动模块,端口全内置上拉电阻,均可作为输入或输出,具体情况通过编程灵活配置,基于以上优点,选择ATmega8L单片机作为控制器,不仅可提高系统整体性能,也可简化外围电路.

  

 

  本文主要将它应用于整个系统的信号驱动,温度检测,风扇控制,安全保护,数据显示等.ATmega8单片机分别采集来自系统电路的温度.电流.电压,并根据这三个参数的情况分别控制启动风扇散热,控制是否输出报警信号,控制SD 端和DCDC 端是否使系统处于保护状态,QA1~QA4则是输出50 Hz的驱动信号,具体的编程控制如图7所示.当系统启动后,单片机先检查系统的温度环境是否正常,不正常则启动报警,并提示出错代码,如果正常则启动高频逆变电路工作,并检测260 VDC是否正常,不正常则报警,正常则启动正弦逆变电路工作,并一直检测输出的电压电流是否正常,正常则输出,不正常则报警.

  

 

  4 结语

  综上所述,基于ATmega8单片机控制的正弦波逆变电源的整体设计方案,可高效.便捷的为野外作业提供所需的交流电源,该电路目前已实验成功并投入到实际的使用当中.实践证明,本文设计出来的逆变电源具有体积小,重量轻,稳定可靠的性能.

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关键词: ATmega8 逆变电源 DC/DC

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