基于單片機與SPWM控制的應急電源逆變電路設計
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
C8051F020通過8位P0端口與SA4828的地址、數(shù)據(jù)管腳AD0～AD7相連，工作時，單片機首先對SA4828進行初始化，定義載波頻率，電源頻率范圍、死區(qū)、最小脈沖取消時間等參數(shù)。然后向SA4828的控制寄存器傳送電源的頻率控制字和幅度控制字等參數(shù)。正常工作時，根據(jù)需要對SA4828的控制數(shù)據(jù)進行修改，實現(xiàn)系統(tǒng)的反饋與實時控制，以及調(diào)壓控制。為實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能，采用平均值反饋PI調(diào)節(jié)。輸出電壓經(jīng)隔離送入C8051F020單片機的A／D轉(zhuǎn)換口即P3．0口，轉(zhuǎn)換結(jié)果參與PI運算，運算結(jié)果即為SA4828幅度控制寄存器的控制字。從RPHT～BPHB的6個引腳輸出相應頻率和電壓的SPWM控制信號，經(jīng)隔離電路后，分別控制智能功率模塊IPM的6個IGBT的導通與截止，最后在3個輸出端上產(chǎn)生對稱的三相SPWM電壓。SA4828作為單片機的外設，與單片機并聯(lián)，通過對單片機編程，只需將SPWM的初始化信息和控制信息寫入SA4828的相關(guān)寄存器，即產(chǎn)生精確的全數(shù)字化的三相的SPWM波形。
3．3 控制電路軟件設計
軟件是逆變器控制系統(tǒng)的核心，它決定逆變器的輸出特性。SA4828產(chǎn)生SPWM信號的程序流程如圖5所示。
對SA4828芯片的控制是通過微處理器接口將相應的參數(shù)送入芯片內(nèi)部的2個48位的寄存器R14，R15來實現(xiàn)的，它們是初始化寄存器和控制寄存器。數(shù)據(jù)先被讀入一系列臨時寄存器R0～R5中，然后通過一條虛擬的寫操作將數(shù)據(jù)傳送至相應的R14，R15寄存器。單片機先將SA4828復位，向其傳送初始化參數(shù)和控制參數(shù)后，SA4828即可以輸出SPWM波，逆變器隨后處于工作狀態(tài)。同時單片機不斷查詢輸出狀態(tài)，以便隨時調(diào)整SPWM輸出特性。對SA4828芯片的控制是通過微處理器接口將相應的參數(shù)送入芯片內(nèi)部的兩個48位初始化寄存器R14和控制寄存器R15來實現(xiàn)的。數(shù)據(jù)先被讀入臨時寄存器R0～R5中，然后通過一條虛擬的寫操作將數(shù)據(jù)傳送至相應的R14，R15寄存器。只要系統(tǒng)正常工作，看門狗定時器就不斷被更新，以防止其溢出而中斷SPWM輸出。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/179107.htm
逆變器控制系統(tǒng)的主程序流程圖如圖6所示。
單片機在初始化程序中完成對單片機、SA4828以及其他可編程器件的初始化，接著對市電進行檢測，如果市電不正常，則啟動逆變器工作，通過控制將開關(guān)元件切換至逆變器輸出。并將輸入狀態(tài)存入控制寄存器，顯示數(shù)據(jù)，如果輸出電壓或保護等發(fā)生改變，則報警輸出以采取措施使系統(tǒng)正常運行。
4 結(jié)語
逆變主電路采用的智能功率模塊不僅使電路結(jié)構(gòu)簡單，而且使得出現(xiàn)的浪涌電壓、門極振蕩、噪聲引起的干擾等問題能有效得到控制。三相逆變電路SPWM控制方法，利用專用SPWM產(chǎn)生器和單片機構(gòu)成逆變器的控制系統(tǒng)，設計簡單，控制電路使用器件少，因而可降低成本、提高可靠性。
評論