【正文】 .................................................................... 3 SPWM 的原理 ................................................................................................. 3 ........................................................................... 6 3 AT89C52單片機介紹 ................................................................................................ 8 4 SA4828介紹 ............................................................................................................ 11 5 變頻電源硬件電路設計 ......................................................................................... 12 ................................................................................................. 12 ..................................................................................................... 12 SPWM逆變器的設計 .................................................................................... 13 ................................................................................................. 15 IGBT驅(qū)動電路設計 ...................................................................................... 16 電壓、電流、頻率測量電路 ........................................................................ 16 、顯示電路 ............................................................................................. 18 6 軟件設計 .................................................................................................................. 22 7 抗干擾措施 .............................................................................................................. 23 結束語 .......................................................................................................................... 24 [參考文獻 ] ................................................................................................................... 25 致 謝 .......................................................................................................................... 26 襄樊學院 wsb929 畢業(yè)設計（論文）報告 第 1 頁 1 前言 目前，變頻電源大多采用正弦脈寬調(diào)制，即所謂 SPWM技術。 家電業(yè)制造商如：空調(diào)設備、咖啡機、洗衣機、榨汁機、微波爐、收錄音機、冰箱、 DVD、洗塵器、電動剃須刀等產(chǎn)品的測試電源。正弦波輸出，可調(diào)輸出電壓及頻率的變頻電源為用電設備提供了所需要的交流電 。 t1t2 T Z 圖 1 含有等脈寬載波的脈寬調(diào)制波形 如圖 1所示，每個脈沖寬度為 1 t ，相鄰脈沖的間隔為 2 t ， 1 t + 2 t =Tz （脈沖波周期）。首先由同極性的三角波調(diào)制電壓 Δ u 與參考電壓 R u 比較（圖 3_a），產(chǎn)生單極性的 SPWM脈沖（圖 3_b）；然后將單極性的 SPWM脈沖信號與圖 3_c所示的倒相信號 l u 相乘，從而得到正負半波對稱的 SPWM脈沖信號 p u ，如圖 3_d所示。其優(yōu)點是所需硬件少，靈活性好和智能性強。理想的交流電源的特點是頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、內(nèi)阻等于零、電壓波形為純正弦波（無失真）。 全靜態(tài)操作： 0Hz—24MHz三級加密程序存儲器 2568字節(jié)內(nèi)部RAM， 32個可變成 I/O口線 ， 3個 16位定時計數(shù)器 ， 8個中斷源 ， 可編程串行 UART通道 ， 低功耗空閑和掉電模式 。 襄樊學院 wsb929 畢業(yè)設計（論文）報告 第 9 頁 在 Flash編程時， P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻， 某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。 P3口出了作為一般的 I/O線外，更重要的用途是它的第二功能，如下 ： 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） （外中斷 0） （外中斷 1） T0（定時 /計數(shù)器 0） T1（定時 /計數(shù)器 1） （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） 襄樊學院 wsb929 畢業(yè)設計（論文）報告 第 10 頁 （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 此外， P3口還接收一些用于 Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 RST：接復位電路 。 SA4828工作原理 [12]: 來自單片 機的數(shù)據(jù)通過總線控制和譯碼進入初始化寄存器或控制寄存器，它們對相控邏輯電路進行控制。因此是一種電能變換裝置。在整流電路中輸出電壓是脈動的，另外，在逆變部分產(chǎn)生的脈動電流和負載變化也使得直流電壓產(chǎn)生脈動，為了將其中的交流成分盡可能的濾除掉，使之變成平滑的直流電，必須在其后加上一個低通濾波電路。逆變器工作時， IGBT開關根據(jù)負載 (或換能器 )的諧振頻率進行切換， s s4和 s S3分別組成兩組開關。 不論哪一項發(fā)生變化時，都使得載波與調(diào)制波的交點發(fā)生變化。 SA4828作為單片機的外設，通過對單片機編程，將 SPWM的初始化信息和控制信息寫入 SA4828的相關寄存器，即可產(chǎn)生精確全數(shù)字化的單相、三相 SPWM波形。輸出電壓經(jīng)隔離、取樣后進行 AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結果參與 PI運算，運算結果即為 SA4828幅度控制寄存器的控制字。在應用中如需擴展，附加硬件成本也不高，空間增加不大。電流互感器可以將電流量線性變換為電壓量，通過測量電壓值可以方便的測量電流值。該方案充分利用單片機資源，簡化了電路結構，經(jīng)試驗測試，單片機測量 20100HZ的頻率精度可達 %，完全能夠滿足題目的要求，因此頻率測量采用該方案。 HD7279A應連接共陰式數(shù)碼管。在上電或 RESET端由低電平變?yōu)楦唠娖胶螅?HD7279A大約需要經(jīng)過 18～ 25ms的時間才會進入正常工作狀態(tài)。 測 頻 中 斷中 斷 返 回統(tǒng) 計 測 頻 次數(shù) 和 中 斷 時 刻外 中 斷 1測 頻 中 斷 測 頻 中 斷測 頻 中 斷讀 取 鍵 盤 輸 入產(chǎn) 生 電 壓 、 電 流 、頻 率 測 量 定 時開 始系 統(tǒng) 初 始 化電 壓 電 流 測 量按 鍵 處 理頻 率 測 量 顯 示測 頻 定 時 時 刻 到有 鍵 按 下電 壓 電 流 測 量定 時 時 刻 到YNYNYN圖 12 系統(tǒng)主程序流程 襄樊學院 wsb929 畢業(yè)設計（論文）報告 第 23 頁 7 抗干擾措施 根據(jù)電磁學的基本原理，形成電磁干擾 (EMI)需具備三要素：電磁干擾源、電磁干擾途徑、對電磁干擾敏感的系統(tǒng)。 襄樊學院 wsb929 畢業(yè)設計（論文）報告 第 24 頁 結束語 實驗表明，利用單片計算機與 SA4828三相脈寬調(diào)制波發(fā)生器的組合，大大簡化了控制電路，減小了器件數(shù)量，縮小了體積，降低了成本， 提高了載波頻率，使輸出波形為純正弦