【正文】 (5)系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，按下復(fù)位鍵后，整個(gè)系統(tǒng)停止工作。此時(shí)輸出端輸出高電平，各寄存器的內(nèi)容如表 2 所列。 表 FPDR 寄存器數(shù)據(jù) B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 CF1 CF0 PD5 PD4 PD3 PD2 PD1 PD0 PWM 頻率選擇位 CF CF0。單片機(jī)發(fā)出指令控制 SM20xx 產(chǎn)生 SPWM 信號(hào)，頻率和末端電壓幅值由鍵盤(pán)輸入而改變。 HD7279A 應(yīng)連接共陰式數(shù)碼管。電流互感器可以將電流量線性變換為電壓量，通過(guò)測(cè)量電壓值可以方便的測(cè)量電流值。輸出電壓經(jīng)隔離、取樣后進(jìn)行 AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果參與 PI運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果即為 SA4828幅度控制寄存器的控制字。不論哪一項(xiàng)發(fā)生變化時(shí)，都使得載波與調(diào)制波的交點(diǎn)發(fā)生變化。在整流電路中輸 出電壓是脈動(dòng)的，另外，在逆變部分產(chǎn)生的脈動(dòng)電流和負(fù)載變化也使得直流電壓產(chǎn)生脈動(dòng)，天津大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 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(gè)低通濾波電路。兩對(duì)橋臂交替導(dǎo)通，輸出電壓和電流波形與半橋電路形狀相同，其幅值高出半橋變換電路一倍。所以低壓輸入的大功率變換器都是采用推挽變換技術(shù)。隨著功率器件的不斷發(fā)展，目前 IGBT(絕緣柵雙極型晶體管 )是逆變電源中常用的功率器件，已逐步取代原晶閘管、晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)。 DSP 強(qiáng)大的運(yùn)算能力和運(yùn)算速度，應(yīng)用于電源控制，可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的控制算法。變頻技術(shù)的迅速發(fā)展是建立在電力電子技術(shù)的創(chuàng)新、電力電子器件及材料的開(kāi)發(fā)及器件制造工藝水平提高基礎(chǔ)之上的，尤其是高壓大容量絕緣柵雙極晶體管 IGBT、集成門(mén)極換流晶閘管工 IGCT 器件的成功開(kāi)發(fā)，使大功率變頻技術(shù)得以迅速發(fā)展，性能日益完善。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到 1995 年底，功率 MOSFET 和 GTR 在功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)上已達(dá)到平分秋色的地步 ，而用 IGBT 代替 GTR 在電力電子領(lǐng)域巳成定論。本文從變頻器的基礎(chǔ)理論出發(fā)，對(duì)主要器件和開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行分析，之后對(duì)硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，主要包含變頻器的總體結(jié)構(gòu)、交流功率模塊、變頻控制模塊等內(nèi)容的設(shè)計(jì)。由于在實(shí)際應(yīng)用中，不用場(chǎng)合使用的設(shè)備對(duì)電源的參數(shù)要求不一樣，同一個(gè)設(shè)備對(duì)電源參數(shù)的要求也是會(huì)變換到，例如電氣產(chǎn)品在測(cè)試階段時(shí)，需要根據(jù)出口國(guó) 家的市電電壓和頻率，在允許的波動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，測(cè)試電氣產(chǎn)品的性能。世界各國(guó)電網(wǎng)制式的不統(tǒng)一，以及不同應(yīng)用領(lǐng)域的電源制式需求的不同，以下情況需要使用變頻電源： (1)家電業(yè)制造商如：空調(diào)設(shè)備、咖啡機(jī)、洗衣機(jī)、榨汁機(jī)、微波爐、收錄音機(jī)、冰箱、 DVD、洗塵器、電動(dòng)剃須刀等產(chǎn)品的測(cè)試電源； (2)電機(jī)、電子業(yè)制造商如：交換式電源供應(yīng)器、變壓器、電子安定器、 AC風(fēng)扇、不斷電系統(tǒng)、充電器、繼電器、壓縮機(jī)、馬達(dá)、被動(dòng)元件等產(chǎn)品的測(cè)試電源； (3)IT 產(chǎn)業(yè)及電腦設(shè)備制造商如：傳真機(jī)、影印機(jī)、碎紙機(jī)、印表機(jī)、掃描器、燒錄機(jī)、伺服器、顯示器等產(chǎn)品的測(cè)試電源； (4)實(shí)驗(yàn)室及測(cè)試單位如：交流電源測(cè)試、產(chǎn)品壽命及安全測(cè)試、電磁相容天津大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 測(cè)試、 OQC（ FQC）測(cè)試、產(chǎn)品測(cè)試及研發(fā)、研究單位最佳交流電源； (5)航空 /軍事單位如：機(jī)場(chǎng)地面設(shè)施、船舶、航天、軍事研究所等的測(cè)試電源； (6)鐵路、高速公路： 25Hz、靜頻信號(hào)電源。 現(xiàn)在變頻電源技術(shù)主要朝著一下幾個(gè)方向發(fā)展： 1）高頻化。電源的綠色化有兩層含義：節(jié)能，用電少消耗少就可以減輕對(duì)環(huán)境的污染；對(duì)電網(wǎng)的污染少或者不產(chǎn)生污染，即電源系統(tǒng)的輸入電流高次諧波含量少。變壓器 T 原邊繞組中分去磁繞組 NR 與原邊繞組 N1(通常 NR≤ N1)， NR與 D0 組成磁通復(fù)位電路。與單端變換電路相比較，推挽電路的優(yōu)點(diǎn)是輸出功率大、輸出濾波電感可減小，兩組開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)脈沖 Vg Vg2 不需隔離，控制簡(jiǎn)單。系統(tǒng)硬件電路由主電路、控制驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電 路和鍵盤(pán)顯示電路組成。當(dāng)控制電路檢測(cè)到電容充電過(guò)程基本完畢后，與充電電阻并聯(lián)的接觸器觸點(diǎn)閉合，電阻處于短路狀態(tài)，系統(tǒng)開(kāi)始正常工作。 為了減輕單片機(jī)的負(fù)擔(dān)，一些廠商推出了專用于生成三相或單相 SPWM波控制信號(hào)的大規(guī)模集成電路芯片，如 HEF475 SLE45 SA82 SA838等等。 必須強(qiáng)調(diào)的是： SA4828對(duì)時(shí)鐘信號(hào)較敏感， CPU內(nèi)部時(shí)鐘電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)根本不能使 SA4828正常工作，必須用獨(dú)立的外部振蕩電路產(chǎn)生工作時(shí)鐘，為使系統(tǒng)工作穩(wěn)定，可使單片機(jī)與 SA4828公用同一時(shí)鐘源。 天津大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 采用電壓輸出型電流互感器測(cè)量電流的電路如下圖 35： 圖 35 電流測(cè)量電路 頻率測(cè)量電路 頻率測(cè)量中，電壓互感器經(jīng) LM311 構(gòu)成的過(guò)零比較電路整形成方波，通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行測(cè)頻。如果芯片無(wú)法正常工作，請(qǐng)首先檢查此振蕩電路。以下對(duì)內(nèi)部控制寄存器進(jìn)行說(shuō)明。 表 DTIM 寄存器數(shù)據(jù) B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 － － DT5 DT4 DT3 DT2 DT1 DT0 PWM 載波的死區(qū)時(shí)間也是后級(jí)大功率管或大功率模塊的重要參數(shù)之一，它取決于后級(jí)功率電路的導(dǎo)通時(shí)間和截 止時(shí)間。（注意：在芯片的 OE 不為高，或 MCU 未發(fā)送開(kāi)始命令時(shí)， U、 V、 W端口并沒(méi)有實(shí)際的 SPWM 輸出） 當(dāng)芯片首次上電時(shí)，也將自動(dòng)復(fù)位所有的寄存器為內(nèi)部初始值，且芯片的輸出端保持高電平（ 不輸出時(shí)的缺省狀態(tài)）。我在設(shè)計(jì)中得到了老師的悉心指導(dǎo)，老師的博學(xué)以及強(qiáng)烈的責(zé)任心給我很深的影響。 天津大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 顯 示 中 斷 服 務(wù) 程保 護(hù) 現(xiàn) 場(chǎng)故 障 標(biāo) 志 頻 率 顯 示停 車(chē) 場(chǎng) 對(duì) 應(yīng) 故 障 顯 示停 車(chē) 標(biāo) 志中 斷 返 回 圖 44 顯示中斷 程序 顯示子程序及鍵盤(pán)服務(wù)程序流程圖 系統(tǒng)中通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置運(yùn)行（ RUN），停止（ STOP），電動(dòng)（ JOG），復(fù)位（ RST）等功能鍵盤(pán)的使用方法及有關(guān)設(shè)計(jì)說(shuō)明： (1)鍵盤(pán)完成的功能為：系統(tǒng)啟動(dòng)，當(dāng)按下啟動(dòng)鍵后，單片機(jī)才能執(zhí)行指令，程序運(yùn)行。 （ 3） SM20xx 的 使用 三線 同步串行接口 SM20xx 的寄存器是通過(guò)一個(gè)三線同步串行接口進(jìn)行設(shè)置的。它控制輸出的 PWM合成的正弦波的幅度，三相波形的幅度是相同的，通過(guò)此寄存器進(jìn)行選擇。 程序中，盡可能地減少 CPU 對(duì) HD7279A 的訪問(wèn)次數(shù)，可以使得程序更有天津大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 效率。 HD7279A內(nèi)部含有譯碼器可直接接受 BCD碼或 16進(jìn)制碼并同時(shí)具有 2種譯碼方式。但 AD637 輸入電壓有效值范圍為 07V，不適合直接測(cè)量逆變器輸出電壓。 本系統(tǒng)中，通過(guò)改變 m、 n和調(diào)整 nA的取值改變輸出頻率，而通過(guò)調(diào)整 nA的值可以改變輸出幅值．讓 m和 n的設(shè)定值比例變化，可以在保持輸出幅值和頻率不變的情況下改變載波頻率 [15]。電路中采用零電流開(kāi)關(guān)模式。 主電路設(shè)計(jì) 電源系統(tǒng)的主電路結(jié)構(gòu)如圖 31所示． 圖 31 主電路 1)整流電路采用整流橋塊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高。開(kāi)關(guān)管關(guān)斷過(guò)程中，變壓器漏感引起的電壓尖峰被二極管鉗位，因此開(kāi)關(guān)管的最高電壓不會(huì)超 過(guò)輸入電壓。 推挽式變換電路如圖 22 所示。設(shè)計(jì)中由 STC系列單片機(jī)產(chǎn)生 SPWM 波形，通過(guò)編程的方法控制其脈沖寬度，從而達(dá)到對(duì) 頻率控制的目的，還能根據(jù)對(duì)輸出電壓的檢測(cè)結(jié)果調(diào)整 SPWM 信號(hào)的幅度，從而控制輸出的電壓。 數(shù)字控制是當(dāng)今電力電子技術(shù)發(fā)展的方向，與模擬控制相比，大大簡(jiǎn)化了硬件電路的復(fù)雜度，只需要很少的外圍電路，便能構(gòu)成功能完善的控制電路且性能優(yōu)越。目前，隨著變頻電源的廣泛應(yīng)用，變頻電源顯示除了強(qiáng)大的生命力，其具有高集成度、高性能比、最簡(jiǎn)的外圍電路、最佳的性能指標(biāo)等特點(diǎn)。只要用電就離不開(kāi)電源。 天 津 大 學(xué) 網(wǎng) 絡(luò) 教 育 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 基于單片機(jī)的變頻電源控制器設(shè)計(jì) 完成期限： 20xx 年 9 月 1 日 至 20xx 年 11 月 10 日 學(xué)習(xí)中心： 私立青島國(guó)創(chuàng)科技培訓(xùn)學(xué)校奧鵬學(xué)習(xí)中心 [43] 專業(yè)名稱： 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 李沛達(dá) 學(xué)生學(xué)號(hào)： 1417014420xx 指導(dǎo)教師：杜春燕 摘 要 變頻器是從上世紀(jì)中葉發(fā)展起來(lái)的一種交流調(diào)速設(shè)備。 天津大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第一章 緒論 課題研究背景及意義 電源對(duì)于每一個(gè)人來(lái)說(shuō)是一個(gè)既熟悉又抽象的名詞，我們的衣食住行離不開(kāi)電源，文化娛樂(lè)、辦公學(xué)習(xí)、科學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防建設(shè)、教育、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、交通運(yùn)輸、照明、通信、宇宙探索等等，哪一樣也少不了電源。今年來(lái)隨著工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的告訴發(fā)展，人們對(duì)變頻電源的需求與日劇增，變頻電源的開(kāi)發(fā)研制生產(chǎn)已成為發(fā)展前景十分誘人的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。專用模擬集成電路的出現(xiàn)很大程度上簡(jiǎn)化了控制電路的復(fù)雜度，但是專用集成電路仍然不夠靈活，只能針對(duì)特定的電路形式和技術(shù)指標(biāo)。具有輸入欠壓保護(hù)、輸出過(guò)壓過(guò)流保護(hù)功能和 過(guò)熱保護(hù)等功能。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e vi s i onS i z eBD a t e : 4 J un 201 0 S h e e t o f F i l e : D : \ P R O G R A M F I L E S \ P R O T E L 99 S E 漢化版 \ E X A M P L E S \ M yD e s i gn bD r a w n B y : C D1LT VT D3 D2+EUoN1N2N3 圖 21 單端正激式變換電路 該電路特點(diǎn)：變壓器 T 有變換電參數(shù)和隔離作用，因變壓器磁芯在單限內(nèi)工作，所以體積較大，適用于小功率電源中使用。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e vi s i onS i z eBD a t e : 4 J un 201 0 S h e e t o f F i l e : D : \ P R O G R A M F I L E S