單片機(jī)控制的PWM斬波式交流凈化穩(wěn)壓電源

整流橋+IGBT式適合于大功率電源,MOSFET反串聯(lián)式適合于中小功率電源。下面具體介紹以整流橋+IGBT為交流功率開(kāi)關(guān)、AVR系列單片機(jī)90S8535為控制核心的單片機(jī)控制高頻斬波調(diào)感式交流穩(wěn)壓電源。其原理框圖如圖3所示。

由于是感性負(fù)載,又不能像直流斬波那樣加續(xù)流回路,所以要給IGBT加開(kāi)通和關(guān)斷緩沖電路。高頻交流開(kāi)關(guān)控制采用了EPWM直流等電位調(diào)制技術(shù)。為使波形半波奇對(duì)稱(chēng)和四分之一偶對(duì)稱(chēng),以消除傅里葉級(jí)數(shù)中的余弦項(xiàng)和偶次諧波,為三角波頻率,f_s為市電工頻;為脈沖寬度,為輸出電壓的偏差,三角波電壓的方程式為:

輸出電壓偏差ΔU為采樣電壓,觸發(fā)脈沖起點(diǎn)和終點(diǎn)的方程式為:

各觸發(fā)脈沖的起點(diǎn)角和終點(diǎn)角的數(shù)值為:

由于PWM斬波波形是鏡對(duì)稱(chēng)和原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),因此它的傅里葉級(jí)數(shù)中將只包含正弦項(xiàng)中的奇次諧波,即:

由上式可知,N越大諧波頻率越高。采用很小的LC濾波器就可以濾掉u_Le中的所有高次諧波。