基于STM32系列單片機(jī)的數(shù)控正弦波逆變電源設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

在推挽升壓驅(qū)動(U1、U2)中，TLP250負(fù)責(zé)驅(qū)動信號幅值與電流的匹配，而對于全橋逆變驅(qū)動(U3、U4、U5、U6)，不但要考慮驅(qū)動電平和驅(qū)動能力，還要考慮好上下管驅(qū)動信號的隔離問題。為簡化設(shè)計，全橋逆變的上管驅(qū)動(U3、U5)采用了自舉供電的方式，減少隔離電源的使用數(shù)目。
對逆變橋的驅(qū)動電路，為避免上下管直通，設(shè)計中需要考慮死區(qū)問題。STM32單片機(jī)的PWM模塊具有死區(qū)功能，本設(shè)計采取了軟件死區(qū)方法。這樣做的另一個好處是，對不同的功率管只需改變軟件設(shè)計即可獲得最佳的死區(qū)參數(shù)。
5)采樣電路 輸出電壓采樣用于反饋穩(wěn)壓，輸出電流采樣用于過載保護(hù)，母線電流采樣用于短路保護(hù)，母線電壓采樣用于限制母線電壓虛高，輸入電壓采樣用于輸入過壓／欠壓保護(hù)。輸出采樣中使用了電流互感器與電壓互感器，大大減小了系統(tǒng)干擾，提高了系統(tǒng)的可靠性。取樣電路的原理圖如圖4所示。

對于輸出電流取樣，本設(shè)計中使用了5 A／5 mA電流互感器。由于電流互感器的輸出為毫伏級的交流信號，為了能夠被單片機(jī)內(nèi)部AD模塊采集到，必須將其整流成直流信號并加以放大。而普通二極管整流電路對毫伏級電壓是無效的，因此，此處采用了由運(yùn)算放大器(U11，LM3 58)構(gòu)成的小電壓整流電路。實(shí)際測試表明，該電路有效解決了毫伏級信號的采樣問題。