【正文】 。0xfe。} i++。 OCR1BH = 0x00。3 在此期間保證輸出頻率的不變，波形沒有明顯的失真。 ADC0809 電路及軟件流程電壓采集包括：采集和顯示兩部分，都是由單片機 AT89S52控制。 ADC0809的工作過程是：首先輸入 3位地址，并使 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。ADDA、ADDB、ADDC：3 位地址輸入線，用于選通 8路模擬輸入中的一路。INTEL 的 MCS51系列單片機采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式 。2 MCS51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 417所示。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流這是由于上拉的緣故。 89S52 單片機的管腳說明 1 管腳圖MCS51的管腳圖如圖 415所示。在典型的ALU操作中，兩個位于寄存器文件中的操作數(shù)同時被訪問，然后執(zhí)行運算，結(jié)果再被送回到寄存器文件。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。本芯片是以ATMEL高密度非易失性存儲器技術(shù)生產(chǎn)的。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，研究重點轉(zhuǎn)移到以MCU為主的數(shù)字方案。也就是在整個正弦波周期，RL 上的波形是正半個 SPWM和負半個 SPWM的疊加，就得到一個全波型的 SPWM。 通態(tài)電流 Ids 可用下式表示： （43）osBpnIdsIm)1(???式中 Imos——流過場效應(yīng)管的電流。反之，加反向門極電壓消除溝道，流過反向基極電流，使 IGBT 關(guān) 斷。TTL 輸入端則只能是高低電平，且不能超過額定的 VCC（一般為 5V)。電路中選用高速開關(guān)三極管 8050和8550，其反應(yīng)速度可以達到微秒級，能很好的抑制在傳輸中出現(xiàn)的新的頻率成分, 并且避免了信號在傳輸過程中的累加延遲，有利于減少輸出波形的失真度。ATMEGA8 單片機是 ATMEL公司推出的高速最小型高速單片機，它是一個 28腳的小型單片機，在內(nèi)部已經(jīng)集成晶體振蕩器，無須外接晶振就可以以最高速度 8MHz的時鐘執(zhí)行程序。高速數(shù)字MCU的發(fā)展，正弦波逆變器的控制技術(shù)方案也由傳統(tǒng)的模擬控制向現(xiàn)代數(shù)字化控制的方向發(fā)展。在現(xiàn)實生活中變頻電源廣泛應(yīng)用于航空、機械、輕工等行業(yè)。PWM技術(shù)可以迅速地控制輸出電壓，及其有效地進行諧波抑制，它的動態(tài)響應(yīng)好，在輸出電壓質(zhì)量、效率等諸方面有著明顯的優(yōu)點。2 數(shù)字化 現(xiàn)在數(shù)字式信號，數(shù)字電路越來越重要，數(shù)字信號處理技術(shù)日趨完善成熟，顯示出越來越多的優(yōu)點，便于計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、提高系統(tǒng)抗干擾能力、便于軟件包調(diào)試、也便于自診斷，容錯等技術(shù)的植入，同時也為電源的并聯(lián)技術(shù)發(fā)展提供了方便。方案 2：采用間接生成法即使用專用的 PWM芯片與單片機進行通訊，基本框圖如圖 2所示。單相交流電源經(jīng)過EMI線濾波器后，再經(jīng)單相橋式整流和大容濾波后可在直流母線上獲得穩(wěn)定的直流電壓。 驅(qū)動電路設(shè)計圖 44是驅(qū)動電路圖。它的輸出特性可分為飽和區(qū) 放大區(qū) 2和擊穿特性 3部分。實際應(yīng)用中常給出的漏極電流開通時間 Tdon即為 Td(on)和 Tri 之和。計算公式： （45）)2(1CLF???F為低通濾波的截止頻率，L 為電感容量,C 為電容容量。ATMEL公司推出的8位單片機片ATMEGA8為逆變控制電路的全數(shù)字化設(shè)計提供了強有力的硬件支持、豐富的軟件指令，給軟件編程帶來了很大方便。 ATMEGA8 單片機引腳及功能ATmega8單片機的管腳圖如圖411，共有28個引腳。端口C除了可以當作普通的I/O口使用外還具有第二功能，其第二功能見表2：表2 PC口的第二功能端口引腳 第二功能PC6 RESET (復(fù)位引腳)PC5 ADC5 (ADC輸入通道5)SCL (兩線串行總線時鐘線)PC4 ADC4 (ADC輸入通道4)SDA (兩線串行總線數(shù)據(jù)輸入/輸出線)PC3 ADC3 (ADC輸入通道3)PC2 ADC2 (ADC輸入通道2)PC1 ADC1 (ADC輸入通道1)PC0 ADC0 (ADC輸入通道0)端口D：(PD7……PD0) 端口D同樣是為8位雙向I/O口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。ALU支持寄存器之間以及寄存器和常數(shù)之間的算術(shù)和邏輯運算。P1口：P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口 [8]。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN 有效。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無圖任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。因為其內(nèi)部有三態(tài)輸出能力，所以既可與各種微處理器相連，也可單獨工作，輸入輸出與TTL兼容。START：A／D 轉(zhuǎn)換啟動信號，輸入，高電平有效。當 OE輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。圖 4－21 系統(tǒng)流程2 中斷流程開中斷送顯示初始化入口讀出 8位數(shù)據(jù)關(guān)中斷BCD轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換結(jié)果存入71H，72H，73H和 74H中退出中斷子程序開中斷圖 4－22 AD 采集子程序流程所有的單片機在使用時為了正常工作都應(yīng)經(jīng)過初始化，編寫程序初始化，然后將 AD采集的數(shù)據(jù)送入單片機，通過 BCD轉(zhuǎn)換，將十六進制轉(zhuǎn)換成十進制，以便正確顯示電壓值，最后送入數(shù)碼管顯示。void port_init(void){ PORTB = 0xff。 TCCR1B = 0x01。 //reload counter high value。}。************************。 TIMSK = 0x04。PORTB =PORTBamp。PORTB =PORTBamp。}//TIMER1 initialize prescale:1// WGM: 0) Normal, TOP=0xFFFF// desired value: // actual value: (%)void timer1_init(void){ TCCR1B = 0x00。5 測試結(jié)果1 分步調(diào)試過程測量值如下表 5表 5　測量值電路 波形 測試電壓SPWM電路 SPWM波型 驅(qū)動電路 SPWM波型 IGBT電路 SPWM波型 65V（峰峰值）濾波電路 正弦波 65V（峰峰值）調(diào)試過程中，單片機是低壓電路而 IGBT橋式電路和驅(qū)動電路是屬于高壓電路，因此三者的電源電路都必須分開，否則造成系統(tǒng)的短路燒毀 IGBT。 ⑥ 當 EOC變?yōu)楦唠娖綍r，這時給 OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機。OE＝0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。分辨率是 A/D轉(zhuǎn)換器對輸入量變化敏感程度的描述，與輸入數(shù)字量的位數(shù)有關(guān)。8 并行輸入輸出口 89S52共有 4組 8位 I/O口(P0、 PP2 或 P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。由此可以畫出它的軟件流程圖,圖 413所示是系統(tǒng)的主流程, 圖 414是中斷流程。CPU在執(zhí)行一條指令的同時讀取下一條指令(在本文稱為預(yù)取)。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口B處于高阻狀態(tài)。將正弦信號的正半周 N等分，則每份為 π/N 弧度，由圖可看出脈沖高度為。在三端穩(wěn)壓管的輸入輸出端與地之間連接大容量的濾波電容，使濾掉紋波的效果更好，輸出的直流電壓更穩(wěn)定。當加上正柵極電壓時，絕緣柵下形成溝道，MOSFET 導(dǎo)通，為 PNP晶體管提供了流動的基極電流，從而使 PNP管（即整個 IGBT導(dǎo)通） 。最高柵源電壓受最大漏極電流限制，其最佳值一般取為 15V左右。IGBT是強電流、高壓應(yīng)用和快速終端設(shè)備用垂直功率場效應(yīng)管的自然進化。常見的光電藕荷器內(nèi)部電路如圖 41所示：U10圖 41 常用光電耦合器內(nèi)部電路光電藕荷器一般應(yīng)用在信號不匹配，輸入的信號可能是交流信號、高壓信號、按鍵等干接點信號，比較長的連接線路容易引進干擾、雷擊、感應(yīng)電等，不經(jīng)過隔離不可靠或容易對人體造成傷害。綜上所述，方案 3具有更優(yōu)良的性能和更簡單的電路構(gòu)成，所以使用方案 3作正弦波輸入三角波輸入PWM輸出輸出濾波比較電路電源電路PWM輸出輸出濾波PWM芯片電源電路單片機為本次設(shè)計的方案。本設(shè)計主要是采用等效面積算法來計算逆變產(chǎn)生 SPWM波形 [2]，保持輸出波形不失真。它的出現(xiàn)為中小型逆變器的發(fā)展起了重要的推動作用。目 錄1 引言 ..................................................................12 方案論證與比較 ........................................................3 SPWM方案論證與選擇 ................................................3 驅(qū)動電路的設(shè)計方案論證與選擇 ......................................43 系統(tǒng)組成 ..............................................................54 單元電路的設(shè)計 ........................................................6 光電隔離電路設(shè)計 ..................................................6 驅(qū)動電路設(shè)計 ......................................................7 IGBT電路設(shè)計 ......................................................8 IGBT介紹 ......................................................8 橋式電路 ......................................................9 低通濾波電路設(shè)計 .................................................10 電源電路設(shè)計 .....................................................11 SPWM單元電路 .....................................................12 SPWM發(fā)展 .....................................................12 SPWM波形生成方法 .............................................13 ATMEGA8單片機介紹 ............................................14 ATMEGA8單片機引腳及功能 ......................................15 ATMEGA8單片機的最小系統(tǒng)電路及軟件流程 ........................17 電壓采集單元電路 .................................................19 89S52單片機的管腳說明 ........................................19 ADC0809介紹 ..................................................23 ADC0809管腳說明 ..............................................23 ADC0809電路及軟件流程 ........................................265 測試結(jié)果 .............................................................29結(jié) 論 .................................................................30參考文獻 ...............................................................31附錄 1 系統(tǒng)電路 ........................................................32附錄 2 SPWM 程序 ........................................................33附錄 3 電壓采集程序 ....................................................37致 謝 .................................................................411 引言眾所周知，我們所使用的市電頻率是 50Hz，但是，在實際生活中，有時需要的電源頻率不是 50Hz。這項技術(shù)的特點是原理簡單，通用性強，控制和調(diào)節(jié)性能好，具有消除諧波、調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出電壓的多種作用，是一種比較好的波形改善法。提高功率因數(shù)的傳統(tǒng)方法是采用無源功率因數(shù)校正技術(shù)，目前較先進的方法是：單相輸入的采用有源功率因數(shù)校正技術(shù)。由于單片機輸出的是數(shù)字信號，使其具有數(shù)字化的特點。