【正文】 nt=0。amp。 /* 清除中斷標(biāo)志 */VICVectAddr = 0x00。while(1){。 // 設(shè)置管腳連接GPIO pwm_int0()。////////////////////////////////////////////////////////////////pwm_int1()。180count1){n2=sin[180count1]+128。amp。 90count){n1=sin[count]+128。 // 所有中斷通道設(shè)置為IRQ中斷 VICVectCntl0 = 0x24。 // 設(shè)置PWM占空比，PWMMR5PWMLER = 0x31。/****************************************************正弦表****************************************************/const unsigned char sin[] = { 1, 3, 5, 7, 10, 12, 14, 16, 18, 21, 23, 25, 27, 29, 32,34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 51, 53, 55, 57, 59, 61, 63,64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 77, 79, 81, 83, 84, 86, 88, 89,91, 92, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 102, 104, 105, 106, 107, 109, 110,111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 119, 120, 121, 122, 122, 123,123, 124, 124, 125, 125, 126, 126, 126, 127, 127, 127, 127, 127, 127, 127}。在我遇到學(xué)術(shù)問(wèn)題時(shí)，各位老師總能滿心的解決我的疑問(wèn)。在輸入部分將220v的交流電壓整流為18v的直流電壓，在經(jīng)過(guò)運(yùn)放電路放大為可用350v的直流電壓；主電路是電壓型單相全橋逆變電路，開(kāi)關(guān)管選擇全控型MOSFET管；控制信號(hào)由單片機(jī)產(chǎn)生SPWM波控制MOSFET管，輸入為220v，50Hz的正弦電壓。再利用正弦函數(shù)的奇偶性，得到整個(gè)周期每個(gè)小區(qū)間的θm、Δtm、Dm的值。，其高端工作電壓可達(dá)500V。不過(guò)這種驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)關(guān)速度低，并且驅(qū)動(dòng)功率要受電流源和CMOS器件吸收容量的限制。F，50V的電解電容。 4 硬件部分 直流輸入控制電路 電路主要結(jié)構(gòu)直流輸入電路圖形如下：圖 直流輸入控制電路220v交流電壓經(jīng)過(guò)變壓器變?yōu)?8v，變壓比為N=220/18=；再經(jīng)過(guò)整流橋與濾波電路變?yōu)橹绷麟妷海藭r(shí)的電壓還不可用，需經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器升壓到需要的350v直流電壓。因此，在采用異步調(diào)制方式時(shí)，希望盡量提高載波頻率，以使在調(diào)制信號(hào)頻率較高時(shí)仍能保持較大的載波比，從而改善輸出特性。 不對(duì)稱規(guī)則采樣法生成SPWM波由圖23可得，當(dāng)在三角波的頂點(diǎn)對(duì)稱軸位置時(shí)刻采樣時(shí)，則有 （27）當(dāng)在三角波的底點(diǎn)對(duì)稱軸位置時(shí)刻采樣時(shí)，則有 （28） 由三角形相似關(guān)系式得： （29）生成的SPWM波脈寬為 （210）由于每個(gè)載波周期采樣兩次，所以有 （211）式中，為偶數(shù)時(shí)代表頂點(diǎn)采樣，為奇數(shù)時(shí)代表底點(diǎn)采樣。由于在每個(gè)三角波周期中只采樣一次，因此是計(jì)算得到簡(jiǎn)化。下面介紹幾種常用的用軟件生成SPWM波形的算法，并分析它們的特點(diǎn)。二、調(diào)制法是把希望輸出的波形作為調(diào)制信號(hào)，把接受調(diào)制的信號(hào)作為載波，通過(guò)信號(hào)波的調(diào)制得到所期望的PWM波形。可以看出各脈沖的幅值相等，而寬度是按正弦波規(guī)律變化的。沖量即指窄脈沖的面積。在電壓的利用率方面考慮，采用全橋逆變較好，故主電路采用電壓型單相全橋逆變電路。降至零，D2截止，T2導(dǎo)通，i。T1和T2之間存在死區(qū)時(shí)間，以避免上、下直通，在死區(qū)時(shí)間內(nèi)兩晶閘管均無(wú)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。后者開(kāi)關(guān)器件電流為非正弦波，因其開(kāi)關(guān)損耗較大，故工作頻率較正弦逆變電路低。②按直流電源性質(zhì)可分為由電壓型直流電源供電的電壓型逆變電路和由電流型直流電源供電的電流型逆變電路。（4）當(dāng)RS=RL=30Ω時(shí)，輸出電壓uo的失真度THD≤5%。(3) 變頻電源電力電子變換裝置是一個(gè)離散的、耦合的、非線性的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。為了使電源系統(tǒng)綠色化，電源應(yīng)加裝高效濾波器，還應(yīng)在電網(wǎng)輸入端采用功率因數(shù)校正技術(shù)和軟開(kāi)關(guān)技術(shù)。近年來(lái)，現(xiàn)代變頻電源技術(shù)發(fā)展主要表現(xiàn)出以下幾種趨勢(shì)：(1) 高頻化 提高變頻電源的開(kāi)關(guān)頻率，可以有效地減小裝置的體積和重量，為了進(jìn)一步減小裝置的體積和重量，去掉笨重的工頻隔離變壓器，采用高頻隔離，并可消除變壓器和電感的音頻噪聲，同時(shí)改善了輸出電壓的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。負(fù)載突變時(shí)輸出電壓調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)。自關(guān)斷器件在逆變器中的應(yīng)用大大提高了逆變電源的性能，逆變器采用自關(guān)斷器件的好處是：①簡(jiǎn)化了主電路。由于傳統(tǒng)的變頻電源采用模擬控制技術(shù)，難以實(shí)現(xiàn)上述要求。尤其其中的逆變技術(shù)，它的作用是從市電電網(wǎng)上得到已遭污染的定壓定頻交流“粗電能”，或從蓄電池、太陽(yáng)能電池、燃料電池等得到的電能質(zhì)量比較差的直流原始電能，變換成電能質(zhì)量較高、較能滿足用戶負(fù)載對(duì)電壓和頻率要求的交流電能。第1頁(yè)（共34頁(yè)）基于51單片機(jī)的逆變電源設(shè)計(jì)2 選題背景 目的和意義逆變電源是一種采用電力電子技術(shù)進(jìn)行電能變換的裝置，它從交流或直流輸入獲得穩(wěn)壓恒頻的交流輸出。 The inverter part adopts singlechip microputer digital SPWM control mode, to reduce the harmonic as possible. Because of the use of digital technology based on single chip, makes power adjustment flexible and reliable performance, for the equipment of high performance requirements provides a high quality ac power.【 Keywords】 inverter power SPWM singlechip基于51單片機(jī)的逆變電源設(shè)計(jì)1 前言逆變電源是一種采用電力電子技術(shù)進(jìn)行電能變換的裝置。與此同時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)逆變電源的輸出電壓波形特性也隨之提出了越來(lái)越高的要求， 因?yàn)殡娫吹妮敵霾ㄐ钨|(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全和可靠性指標(biāo)。2011年06月01日—06月10日：通過(guò)指導(dǎo)老師評(píng)定，畢業(yè)設(shè)計(jì)論文定稿畢業(yè)設(shè)計(jì)論文要求裝訂完畢。五、主要研究?jī)?nèi)容、需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路主要研究?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)逆變主電路，控制電路，采用51單片機(jī)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)及仿真，我選用單相SPWM正弦波逆變電源下圖是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：輸出單片機(jī)產(chǎn)生SPWMIR2110驅(qū)動(dòng)電路逆變電路整流電路輸入圖 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 重點(diǎn)問(wèn)題及解決思路首先是主電路的設(shè)計(jì)，選擇合適的電路和器件類型很重要，參數(shù)要求也要盡量達(dá)到，需要仔細(xì)計(jì)算，我會(huì)參考已有的設(shè)計(jì)互相比較選擇較好的電路。當(dāng)逆變電源輸出帶非線性負(fù)載時(shí)，負(fù)載電流中的低次諧波電流將流過(guò)電源的內(nèi)阻，引起輸出電壓波形畸變；②死區(qū)時(shí)間的存在將使S P W M 波中含有不易濾掉的低次諧波，使輸出電壓波形發(fā)生畸變；③動(dòng)態(tài)特性不好。自20 世紀(jì)70 年代后期，各種自關(guān)斷器件相運(yùn)而生，它們包括可關(guān)斷晶閘管（GTO）、電力晶體管（GTR）、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）等。(3)穩(wěn)定性高，效率高，可靠性高；(4)低的電磁干擾；(5)智能化。在這個(gè)世紀(jì)里，節(jié)省能源與開(kāi)發(fā)新能源，提高燃料的利用率與減少燃料產(chǎn)生的污染已成為必須要解決的重要課題。完成畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))所需的條件及上機(jī)時(shí)數(shù)要求開(kāi)發(fā)儀器及軟件： PC機(jī)一臺(tái)、proteus或pspice仿真軟件。5．畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的目標(biāo)及具體要求（1）具有最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）功能：RS和RL在給定范圍內(nèi)變化時(shí)，使，相對(duì)偏差的絕對(duì)值不大于1%。（4）當(dāng)RS=RL=30Ω時(shí)，輸出電壓uo的失真度THD≤5%。逆變電源廣泛應(yīng)用于航空、航海、電力、鐵路交通、郵電通信等諸多領(lǐng)域。隨著各行各業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展和對(duì)操作性能要求的提高，許多行業(yè)的用電設(shè)備都不是直接用交流電網(wǎng)提供的交流電作為電能源，而是通過(guò)各種形式對(duì)其進(jìn)行變換，從而得到各自所需的電能形式。三、閱讀的主要參考文獻(xiàn)及資料名稱[1] 魏偉. 正弦波逆變電源的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 電氣技術(shù), 2008,(11)．[2] 談?chuàng)P寧,朱兆優(yōu),[J]. 電子元器件應(yīng)用, 2009,(08) ．[3] 楊慶江,李曄,包西平. 一種應(yīng)用于獨(dú)立光伏系統(tǒng)的新型逆變器[J]. 太陽(yáng)能, 2007,(01) [4] 趙建武. 單相SPWM逆變電源仿真設(shè)計(jì)[J]. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,(03) .[5] 張竹,張代潤(rùn),何易桓,王超. 一種多功能逆變電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 電源世界, 2009,(01) .四、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)與研究的主攻方向逆變電源的發(fā)展是和電力電子器件的發(fā)展聯(lián)系在一起的，器件的發(fā)展帶動(dòng)著逆變電源的發(fā)展。由于自關(guān)斷器件的使用，使得開(kāi)關(guān)頻率得以提高，從而使逆變橋輸出電壓中低次諧波含量大大降低，因而使輸出濾波器的尺寸得以減小，逆變電源的動(dòng)態(tài)特性及對(duì)非線性負(fù)載的適應(yīng)性也得以提高。要求。六、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所必須具備的工作條件工具書(shū)：電力電子技術(shù)，單片機(jī)原理實(shí)用教程，網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)等。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和組織紀(jì)律，學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的情況，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是否完成規(guī)定任務(wù)，達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。該電源以18 V直流電壓為輸入，通過(guò)升壓環(huán)節(jié)與SPWM逆變環(huán)節(jié)，得到了設(shè)定頻率與電壓的優(yōu)質(zhì)正弦交流電。傳統(tǒng)的逆變電源多為模擬控制或數(shù)字相結(jié)合的控制系統(tǒng)。相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)逆變電源的輸出電壓波形特性也隨之提出了越來(lái)越高的要求， 因?yàn)殡娫吹妮敵霾ㄐ钨|(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全和可靠性指標(biāo)。逆變就是對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的一種基本形式，它完成將直流電變換成交流電的功能。逆變電源出現(xiàn)于電力電子技術(shù)飛速發(fā)展的20 世紀(jì)60 年代，到目前為止，它已經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。在自關(guān)斷器件當(dāng)中，IGBT以其開(kāi)關(guān)頻率高、通態(tài)壓降小、驅(qū)動(dòng)功率小、模塊的電壓電流等級(jí)高等優(yōu)點(diǎn)已成為中小功率逆變器的首選器件。第三代逆變電源采用了實(shí)時(shí)反饋控制技術(shù)，使逆變電源的性能得到提高。但是，這樣整個(gè)系統(tǒng)的可靠性完全由單臺(tái)電源決定，無(wú)論如何可靠性也不可能達(dá)到很高。今后電源技術(shù)將朝著高效率、高功率因數(shù)和高可靠性方向發(fā)展，并不斷實(shí)現(xiàn)低諧波污染、低環(huán)境污染、低電磁干擾和小型化、輕量化。因此，如果能建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，特別是從控制到輸出之間的傳遞函數(shù)，則有助于工程技術(shù)人員的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)分析，減少盲目選擇參數(shù)的調(diào)試時(shí)間，解決本質(zhì)非線性系統(tǒng)的線性控制問(wèn)題。（6）具有輸出過(guò)流保護(hù)功能，動(dòng)作電流Io(th)=(177。若換流電壓取自逆變負(fù)載端，稱為負(fù)載換流式逆變電路。圖 單相橋式逆變電路工作原理第7頁(yè)（共35頁(yè)）開(kāi)關(guān)TT4閉合，TT3斷開(kāi)：u0=Ud；開(kāi)關(guān)TT4斷開(kāi)，TT3閉合：u0=－Ud；當(dāng)以頻率fS交替切換開(kāi)關(guān)TT4和TT3時(shí)，(b)所示的交變電壓波形，其周期Ts=1/fS，這樣，就將直流電壓E變成了交流電壓uo。若負(fù)載為阻感負(fù)載，設(shè)t2時(shí)刻以前，T1有驅(qū)動(dòng)信號(hào)導(dǎo)通，T2截止，則 u0=Ud/2。不能立即改變方向，D1先導(dǎo)通續(xù)流，此時(shí)仍然有u0=Ud /2 ；t5時(shí)刻 i。（1） PWM實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較方便，可是用模擬或數(shù)字技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)；（2） 可以大幅降低輸出諧波含量，尤其是低頻紋波，它的諧波主要集中在載波頻率的K倍的位置，諧波頻率較高，因此濾波器設(shè)計(jì)容易，實(shí)現(xiàn)成本較低；（3） 對(duì)于多電平變換器，調(diào)制比可以在所有的工作范圍內(nèi)變化；（4） 在載波中加入合適的零序列，可以較好的平衡重點(diǎn)電位。如果把各輸出波形用傅立葉變換分析，則其低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。像這種脈沖