基于STM32系列單片機的數(shù)控正弦波逆變電源設計與實現(xiàn)
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3 系統(tǒng)軟件設計
為了提高系統(tǒng)的可讀性以及代碼效率，軟件采用狀態(tài)機思想設計，圖5所示為系統(tǒng)的狀態(tài)轉換圖。系統(tǒng)上電復位后進入SAMPLE采樣狀態(tài)，若檢測到采樣完成標志FINISH則進入JUDGE狀態(tài)進行判斷，如果FAULT不為0即有故障信號(過壓／欠壓、過載、短路)，則進入PROTECT狀態(tài)關閉輸出，并跳轉到WAIT狀態(tài)等待故障信號消除。當故障信號消除后，系統(tǒng)軟重啟，開始新的采樣及檢測。JUDGE狀態(tài)后如果未檢測到故障信號，則進入NORMAL正常狀態(tài)，進行電壓調(diào)整。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/170498.htm
系統(tǒng)上電后，首先完成各個外設的初始化，主要包括系統(tǒng)時鐘、定時器、GPIO口、ADC、DMA、中斷及SPI的初始化。在此，定時器和中斷一旦初始化完成，PWM及SPWM波就會生成?？紤]到過流、短路保護及反饋穩(wěn)壓的實時性要求較高，故在中斷內(nèi)完成。欠壓、過壓對實時性要求低，放在主程序內(nèi)。為提升系統(tǒng)的性能，ADC采樣使用DMA方式傳輸數(shù)據(jù)，傳輸完成后，發(fā)出中斷申請，對采集到的數(shù)據(jù)進行簡單濾波處理，其他功能函數(shù)調(diào)用此數(shù)據(jù)完成相應的保護及穩(wěn)壓功能。主程序的流程圖如圖6所示。
4 調(diào)試與實驗
根據(jù)以上思想試制一臺400 W的樣機，采用IRF3205作為推挽升壓的功率管，HER307作為整流二極管，全橋逆變功率管則采用IRF840。前級升壓的PWM波頻率設置為20 kHz，后級SPWM波的頻率設置為18 kHz，輸出濾波電感L為1 mH，輸出濾波電容C為4．7 μF。實際測試正弦交流輸出電壓精度為220 V±1％，頻率精度為50 Hz±0．1％，THD小于1．5％，逆變效率大于87％，其滿負載時的試驗波形如圖7所示(輸出經(jīng)20 kΩ／100 kΩ電阻分壓測到)。
5 結束語
文中完整地討論了以STM32單片機為主控制器的數(shù)控正弦波逆變電源的設計，并對其中涉及關鍵問題進行了詳細的討論。針對高端電子設備對逆變電源的更高要求，提出了一種有效的解決途徑。使用該設計方案在簡化逆變電源的硬件設計的同時，大大提升了電源的品質(zhì)與性能，具有很高的推廣價值。
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