【文章內(nèi)容簡介】 源LC低通濾波器，低通濾波器L、C的取值可由下式得到。 () ()為了避免磁環(huán)電感飽和，，經(jīng)計(jì)算。 低通濾波器原理圖3. 軟件設(shè)計(jì) ADC0832的控制程序的設(shè)計(jì)ADC0832是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。它體積小，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高。正常情況下ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時并未同時有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時可以將DO和DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng)ADC0832未工作時其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端CLK 輸入時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第1個時鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號。在第3個脈沖下沉之前DI端應(yīng)輸入2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能。當(dāng)此2位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時，只對CH0 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時，只對CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入端IN進(jìn)行輸入。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時，將CH0作為負(fù)輸入端IN，CH1 作為正輸入端IN+進(jìn)行輸入。 ADC0832工作時序圖 。ADC0832的接線圖比較簡單，將D0和DI短接，CLK，和D0分別與STC89C52 單片機(jī)的端口連接。CH0和CH1分別為電壓輸入通道0和通道1，此處用到通道0來測量逆變電源輸出的電壓。 ADC0832應(yīng)用原理圖 液晶顯示驅(qū)動的設(shè)計(jì)開發(fā)仿真軟件使用Keil uVision2，C語言編程。采用YJD12864C—1（漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊），可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個中文漢字（16X16點(diǎn)陣）、128個字符（8X16點(diǎn)陣）及64X256點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM），顯示內(nèi)容為128列64行。該模塊有并行和串行兩種連接方法，在本設(shè)計(jì)中采用并行連接方法。該部分利用STC89C52單片機(jī)來控制液晶顯示，顯示輸出電壓。 程序流程圖 測試使用的儀器。 測試儀器與設(shè)備序號名稱、型號、規(guī)格數(shù)量備注1TDS1012數(shù)字存儲示波器（60MHz、）1泰克科技（中國）有限公司2UT70A數(shù)字萬用表1優(yōu)利德有限公司3YB33150函數(shù)/任意波信號發(fā)生器（15MHz）1臺灣固緯電子有限公司 指標(biāo)測試和測試結(jié)果在測試前，先對整機(jī)進(jìn)行調(diào)試，首先把接入跳線帽，使得系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)，調(diào)節(jié)RP1，使DCDC變換器輸出電壓為52V，然后調(diào)節(jié) 使DCAC變換器輸出真有效值電壓為36V。然后取下跳線帽，在輸出端接入1個10Ω電阻，調(diào)節(jié) 使DCAC的輸出電壓真有效值為20V，得到的輸出電流為2A，調(diào)節(jié)使得，在輸出電流為2A的時候系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)，此時現(xiàn)象為藍(lán)燈閃爍，蜂鳴器發(fā)生間斷的報(bào)警聲。然后斷開負(fù)載，接上跳線帽，把DCAC的輸出電壓調(diào)到36V真有效值輸出，取下跳線帽。此時，系統(tǒng)調(diào)試完畢。 輸出正弦波的測試 將示波器表筆接到輸出端，可以觀察到標(biāo)準(zhǔn)的50Hz的正弦波波形，無明顯失真。 50Hz正弦波波形圖（1）定義：即為電源把其輸入有功功率轉(zhuǎn)換為有效輸出功率的能力。（2）測試方法：。 效率測試方框圖① 。② 各路輸出電壓、電流的測量應(yīng)同時進(jìn)行。③ 開啟所有設(shè)備，記錄輸入功率數(shù)值及各輸出電壓、電流值。④ 計(jì)算出輸出功率值。⑤ 效率，為輸入功率。（3）測試結(jié)果與分析： 效率測試結(jié)果電壓（V）電流(A)功率(W)輸入輸出由上表可計(jì)算得。 過流保護(hù)的測試（1） 定義：當(dāng)輸出電流大于設(shè)定保護(hù)值時，系統(tǒng)自動關(guān)閉輸出，形成過流保護(hù)。當(dāng)輸出 電流低于設(shè)定保護(hù)值時，系統(tǒng)自行恢復(fù)正常工作狀態(tài)。（2）測試方法：。在輸出端接入3個串聯(lián)的10Ω的電阻作為負(fù)載。在系統(tǒng)正常工作之后，短路其中一個或兩個電阻來模擬過流狀況的發(fā)生。觀察系統(tǒng)是否進(jìn)行過流保護(hù)。 過流保護(hù)測試框圖（3）測試結(jié)果與分析：開機(jī)后蜂鳴器鳴叫一聲，系統(tǒng)進(jìn)入逆變工作狀態(tài)，工作指示燈亮（紅色）。，系統(tǒng)工作正常。短路其中的一個10歐姆電阻，系統(tǒng)仍正常工作。再短路負(fù)載的任意兩個電阻，系統(tǒng)檢測到過流信號后，在1s左右后開始進(jìn)入過流保護(hù)狀態(tài)，此時過流保護(hù)指示燈（藍(lán)色）閃爍，蜂鳴器間斷性的鳴叫。取消那兩個電阻的短路狀態(tài)后，系統(tǒng)又恢復(fù)逆變工作狀態(tài)。 空載待機(jī)功能測試（1）定義：當(dāng)無負(fù)載接入時，系統(tǒng)關(guān)閉輸出進(jìn)入待機(jī)模式。當(dāng)有負(fù)載接入時，系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。（2）測試方法：接入負(fù)載然后斷開負(fù)載，觀察系統(tǒng)的輸出狀態(tài)。（3）測試結(jié)果與分析：輸出端不接入負(fù)載，開機(jī)5s后系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，此時不進(jìn)行逆變輸出，工作指示燈狀態(tài)（紅色）為間斷性的閃爍。接入負(fù)載后，系統(tǒng)就開始進(jìn)入逆變工作狀態(tài)，此時工作指示燈（紅色）常亮。待機(jī)狀態(tài)時，,輸出一個周期的正弦波，若仍無輸出電流（即無負(fù)載輸入），則繼續(xù)保持待機(jī)狀態(tài)。 空載時的輸出波形 輸出電壓范圍的測試（1）定義：輸出電壓的最大值與最小值。（2）測試方法：調(diào)節(jié)電壓反饋回路的參數(shù)，觀察輸出電壓的大小。（3）測試結(jié)果：接入30Ω負(fù)載，調(diào)節(jié)，輸出電壓可在20到36之間變化。 結(jié)果分析經(jīng)過測試后，題目的基本要求都已完成，各項(xiàng)指標(biāo)都完成的比較好。，效率達(dá)到了93%。同時該電源還具有短路保護(hù)，空載保護(hù)，過流保護(hù)的功能。在所測試的項(xiàng)目中，電流顯示功能沒有成功，原因是AD637部分輸出與輸入不成線性比例關(guān)系，而電流互感器輸出是正確的。而電壓顯示部分，因?yàn)锳D637的輸入信號較大（V級），所以輸入輸出基本成線性比例關(guān)系。在重載輸出的時候，輸出波形失真較嚴(yán)重，原因是前級DCDC的輸出功率不足，又因?yàn)樵谛蕼y試的時候，效率較高，功率器件均無發(fā)熱的現(xiàn)象，所以判斷是變壓器的匝比低了。只要提高變壓器的匝比就可以解決。5. 結(jié)論 該單相正弦波逆變電源的輸入為12VDC，輸出為36V/50Hz交流電。該設(shè)計(jì)基本完成了各項(xiàng)要求，輸出功率大于40W，效率達(dá)到了93%。同時該電源具有短路保護(hù)，空載保護(hù)，過流保護(hù)，過載保護(hù)的功能，增強(qiáng)了電源的安全性和穩(wěn)定性。但是設(shè)計(jì)中沒有過壓保護(hù)和欠壓保護(hù)等功能，所以在今后還要繼續(xù)研究各種保護(hù)電路的實(shí)現(xiàn)方法。測試后發(fā)現(xiàn)到，在DCDC電路中，變壓器的匝比制作的稍微少了一點(diǎn)，若增加副邊匝比5匝，則可以增大輸出功率，降低輸出正弦波的失真。該逆變電源的輸出功率和電流都較小，在以后的逆變器的制作中，爭取能做到1000W以上的逆變電源。參考文獻(xiàn)[1] [M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2006.[2] [M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2006.[3] [M].北京:高等教育出版社,2006.[4] [M].北京:高等教育出版社,2006.[5] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.[6] [M].北京:電子工業(yè)出版社,2001. [7] 王兆安,[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.附錄1 使用說明（1）輸入端接入12V的蓄電池后，蜂鳴器短鳴一聲，若電源未接入負(fù)載，則系統(tǒng)會自動進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，此時紅色工作指示燈閃爍。若接入了負(fù)載，系統(tǒng)進(jìn)入逆變工作狀態(tài)，紅色指示燈長亮。（2）負(fù)載不可低于10Ω。（3）輸入電壓不可高于18V，否則會燒壞芯片。附錄2 主要元器件清單附錄2表1 主要元器件清單序號名稱型號數(shù)量1單片機(jī)STC89C5212模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC083213真有效值轉(zhuǎn)換芯片AD63724電源管理芯片SG352515SPWM單片機(jī)U3990F616與門74HC0817非門74HC141