基于波形發(fā)生器的三相spwm正弦脈寬調(diào)制電路設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 制三相全橋逆變電路產(chǎn)生一個(gè)頻率和電壓都可調(diào)的交流輸出，經(jīng)濾波電路后供給負(fù)載使用。 當(dāng)前逆變電源的控制技術(shù)中，滯環(huán)控制技術(shù)和 SPWM 控制技術(shù)是變頻電源中比較常用的兩種控制方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)是電路集成度高、可靠性高，缺點(diǎn)是無法全面實(shí)現(xiàn)對調(diào)速系統(tǒng)的反饋控制、監(jiān)視管理和保護(hù)工作，故一般也要配合單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。這樣結(jié)合了模擬和數(shù)字的優(yōu)點(diǎn) ,使整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)既具有速度快 ,穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn) ,又可提高調(diào)速精度。 80C196KC 可以采用 16MHz 的晶振，內(nèi)部時(shí)鐘是 2 分頻，其運(yùn)行速度比 12MHz 的 80C196KB 快 33%，比 12MHz 的 8096BH 快 1 倍。 最小系統(tǒng)是指能使單片機(jī)工作而所加的最少的外圍設(shè)備，一般包括 復(fù)位電路 和晶振電路等。現(xiàn)已成為中、大功率電力電子設(shè)備的主導(dǎo)器件。為了抑制諧波電流，對于較大容量的 PWM變頻器，都應(yīng)在輸入端設(shè)有進(jìn)線電抗器。 （ 3） 盡可能小的輸入輸出延遲時(shí)間，以提高工作效率。因此要求電壓調(diào)節(jié)范圍越大越好，穩(wěn)定性好， 輸出電阻小，輸出電壓紋波小等優(yōu)點(diǎn)。 根據(jù)以上的分析，設(shè)計(jì)一個(gè)具有過流過壓保護(hù)功能電路，如圖 NE555定時(shí)器構(gòu)成的具有過流過壓保護(hù)功能的電路。每個(gè)周期測量開始由主程序確定模擬通道 。 有關(guān)寄存器初始化 關(guān)中斷 開中斷 啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換 等待中斷 主程序初始化 圖 連續(xù)脈沖子程序的流程 調(diào)速信號(hào)檢測 電機(jī)調(diào)速控制信號(hào)的周期通常在 1100μs 至 1900μs 之間，因此設(shè)定 PWM 的占空比顯得尤為重要。實(shí)踐出真知，通過親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。這對于我們的將來也有很大的幫助。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。這種系統(tǒng)在電力電子設(shè)備與人們生活日益密切的今天有著廣泛的應(yīng)用。因此可以利用定時(shí)器 T2作為 HSO 的時(shí)間基準(zhǔn)，且定時(shí)器 T2采用內(nèi)部時(shí)鐘，讓輸出的脈沖周期等于 T2的復(fù)位周期。主程序如圖 ，完成初始化工作，中斷服務(wù)程序主要由 HSO 中斷，其他有從 口輸出連續(xù)脈沖 A/D 轉(zhuǎn)換完成讀取程序鍵盤輸入及顯示子程序及用 的 PWM 波完成 D/A 轉(zhuǎn)換程序。因此 IGBT模塊的保護(hù)工作顯得十分重要。經(jīng)濾波后，穩(wěn)壓器再把不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓輸出。對 IGBT 驅(qū)動(dòng)電路的要求如下： （ 1） 提供適當(dāng)?shù)恼嗪头聪蜉敵鲭妷海?IGBT 可靠的開通和關(guān)斷。本課題中主電路中的整流器是由六個(gè)二極管（ D7～ D12)組成，二極管整流器雖是全波整流裝置，但由于其輸入端有濾波電容存在，只有當(dāng)交流電壓幅值超過電容電壓時(shí)，才有充電電流流通，交流電壓低于電容電壓時(shí)，電流便終止，因此輸入電流呈脈沖波形。它是一種典型的全控器件。在單片機(jī)擴(kuò)展 I/O 口時(shí)，可使用8155 和 8255 等芯片。 圖 系統(tǒng)硬件電路總體框圖 整流電路 80C196KC 單片機(jī) 隔離電路 驅(qū)動(dòng)電路 保護(hù)電路 逆變電路 檢測電路 電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)調(diào)制電路 電動(dòng)機(jī) 電源電路 帶有波形發(fā)生器的微處理器芯片的選擇 80C196KC 是 CHMOS 高性能 16 位 單片機(jī)中的一個(gè)新分支 ,內(nèi)部EPROM/ROM 為 16b，內(nèi)部 RAM 為 488b，有 24b 的專用寄存器。 如果要提高其分辨率可以選擇高速輸出口 ～ 來產(chǎn)生 PWM 脈沖信號(hào)。 方案二：專用芯片法。相當(dāng)于基波分量的信號(hào)波（調(diào)制波）并不一定指正弦波，在 PWM 優(yōu)化模式控制中可以是預(yù)畸變的信號(hào)波，正弦信號(hào)波是一種最通常的調(diào)制信號(hào)，但決不是最優(yōu)信號(hào)。 在本課題里對目前產(chǎn)生 SPWM 的各種算法進(jìn)行比較和研究。該系統(tǒng)主要整流電路，濾波電路，逆變電路、驅(qū)動(dòng)隔離電路、電源電路、保護(hù)電路以及單片機(jī)最小系統(tǒng)組成。 為了提高整個(gè)系統(tǒng)的控制效果，高性能 SPWM 脈沖形成技術(shù)一直是人們不斷探索的課題。 第 2 章 SPWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)基本原理 SPWM 變頻調(diào)速系 統(tǒng)基本原理 PWM 的原理，就是面積等效原理，在采樣控制理論中有一個(gè)重要的結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。滯環(huán)控制技術(shù)開關(guān)頻率不固定，濾波器較 難設(shè)計(jì)，且控制復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)； SPWM 控制技術(shù)開關(guān)頻率固定，濾波器設(shè)計(jì)簡單，易于實(shí)現(xiàn)控制。 方案三：軟件生成法。 第 3章 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總方案的確定 在三相交流電源供電的情況下，共需經(jīng)過八個(gè)主要模塊完成整個(gè)調(diào)速過程。因此選用80C196KC 作為本課程設(shè)計(jì)的 微處理器芯片。 80C196KC 的最小系統(tǒng)如圖 所示。用三個(gè)單相逆變電路可以1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 5 J u l 2 0 1 3 S h e e t o f F i l e : F : \ 學(xué)習(xí) \ 交流調(diào)速課設(shè) \ h a n ya p i n g \ M y D e s i g n . d d bD r a w n B y :P0.79Vss68P0.68XTAL167P0.27XTAL266P0.06CLKOUT65P0.15BUSWIDTH64P0.34INST63NMI3ALE62EA2RD61Vcc1P 0 .510P 1 .120P 1 .019P 2 .018P 1 .322P 0 .411A N G N D12P 1 .221V R E F13P 1 .423V s s14H S I .024P 2 .215H S O .426R E S E T16H S I .125P 2 .117HSO.527HSO.028HSO.129P1.530P1.631P1.732P2.633HSO.234HSO.335Vss36Vpp37P2.738P2.539WR40BHE41P2.4
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1