【正文】 6R7R8R9R1 0R1 1R1 2V D1V D2A C S 7 1 2 1 0 0 m V / AA CM C P 6 0 2 2M C P 6 0 2 2I P +I P +I P I P V C CV o u tF i l t e rG N D1 0 μ f1 0 0 n1 n f2 . 4 k3 . 3 k1 0 0 k1 0 0 k1 0 0 k1 0 0 k1 0 μ f1 0 0 n1 . 2 k1 . 2 k3 k1 . 2 k1 0 0 nD N PD N PM C P 6 0 2 2R A R 4 3 S 圖 36 輸出電流采樣電路 +R1R1 2R1 1R1 0R9R7R8R5R6R4R3R2C1C2C3V D1V D2G N DG N D+ 3 . 3 VM C P 6 0 2 2R A R 4 3 S+ 2 . 5 VA C3 3 k3 3 k5 0 k5 0 k5 0 k5 0 k4 . 7 k1 0 0 n D N P4 . 7 k1 . 2 k1 0 0 n1 . 2 k1 . 2 k 圖 37 輸出電壓采樣電路 控制程 序設計 軟件只要負責欠壓、過壓保護、過流保護、短路保護和故障的自恢復以及頻率的調節(jié)等功能。其程序流程圖如圖 38 所示。 哈爾濱理工大學學士學位論文 19 初 始 化Ui, Uf, If采 樣計 算 IOIO異 常 U0= 0 ？過 流 狀 態(tài) ？Ui欠 壓 ？Ui過 壓 ？S P W M 系 數 調 整P W M 脈 寬 調 整報 警 短 路 保 護過 流 恢 復欠 壓 保 護過 壓 保 護YYYYYNNNN 圖 38 程序流程圖 本章小結 本章主要是系統(tǒng)的電路進行了分析，電路是由 DCDC 變換電路、 DCAC 變換電路、 LC 濾波電路、采樣電路等組成的，并對他們進行數據分析與計算，得出理論上的實驗數據，對于電容、電感、電阻，輸入電壓，開關頻率等選取進行分析。最后，還對系統(tǒng)控制程序設計做出了流程圖。 第 四 章 測試實驗 欠壓、過壓、過流、短路等測試 輸入欠壓、過壓測試：調節(jié)輸入電壓 Ui，當電壓表 1 顯示電壓低于 時，蜂鳴報警，電路停止工作。當電壓表 1 顯示電壓高于 時，蜂鳴報警，電路停止工作。 輸出過電流保護測試：調節(jié)負載，當電流表 2 顯示電流高于 時，主電路停止工作，蜂鳴報警。 哈爾濱理工大學學士學位論文 20 短路保護和自恢復功能測試：將輸出短路，電路進入保護，蜂鳴 器 長響報警，移去短路線后報警消失，電路恢復正常工作。 通過示波器電壓波形分析可知 THD? %，其波形如圖 41。 圖 41 輸出 50Hz 頻率波形 輸出電壓頻率測試：將輸入直流電壓從 10V 逐漸增大至 ，并相應調節(jié)負載控制輸出功率為 50W，分別測取輸入輸出端電壓、電流，記錄數據，填入表 2。 表 2 測試的數據 根據公式001 0 0 % 1 0 0 %i i ioP U IP U I? ? ? ? ?計算出相應效率，并填入表 3。 表 3 計算的數據 iU （ V） iI （ A） oU （ V） oI （ A） oI （ A） 1 2 11． 9 3 13． 0 4 iP （ W） oP （ W） i? （ %） 1 2 3 4 哈爾濱理工大學學士學位論文 21 由表 3 可知系統(tǒng)的效率為 ?? % 達到了設計要求。 頻率調節(jié)測試 頻率調節(jié)測試：調節(jié)編碼盤編碼， 當編碼為 00110010 時，輸出電壓頻率為 ，相對偏移 %，達到了設計要求。詳見表 1。 表 1 頻率調節(jié)測試數據 輸出電壓 擴展到 20V~40V，步進為 1V，精度為 ? 。，如表 4。 表 4 輸出電壓測試數據 本章小結 本章主要是對于電路調節(jié)完成后，對于實際的一些測試，對于欠壓、過壓保護的測試，對輸出過流保護的測試，對電路短路、系統(tǒng)自恢復功能的測試，以及對于頻率調節(jié)等的測試，判斷這個電源符不符合設計的初衷。 第五章 SPWM 調制原理 編碼 輸出頻率(Hz) 編碼 輸出頻率(Hz) 編碼 輸出頻 率(Hz) 001 0100 011 0010 101 0101 001 1110 011 1100 101 1010 010 1000 100 0110 110 0100 編碼 輸出電壓（ V） 編碼 輸出電壓（ V） 編碼 輸出電壓（ V） 001 0100 001 0111 001 1110 001 0101 001 1000 010 0011 001 0110 001 1001 010 1000 哈爾濱理工大學學士學位論文 22 SPWM 的概念 在進行脈寬調制時，使脈沖系列的占空比按正弦規(guī)律來安排。當正弦值為最大值時，脈沖的寬度也最大，而脈沖間的間隔則最小，反之，當正弦值較小時，脈沖的寬度也小，而脈沖間的間隔則較大，這樣的電壓脈沖系列可以使負載電流中的高次諧波成分大為減小，稱為正弦波脈寬調制。 SPWM 脈沖系列中，各脈沖的寬度以及相互間的間隔寬度是由正弦波 (基準波或調制波 )和等腰三角波 (載波 )的交點來決定的。 單極性 SPWM法 調制波和載波的交點，決定了 SPWM 脈沖系列的 寬度和脈沖音的間隔寬度，每半周期內的脈沖系列也是單極性的。 單極性調制的工作特點：每半個周期內，逆變橋同一橋臂的兩個逆變器件中，只有一個器件按脈沖系列的規(guī)律時通時通時斷地工作，另一個完全截止；而在另半個周期內，兩個器件的工況正好相反，流經負載 ZL 的便是正、負交替的交變電流。 雙極性 SPWM法 (1)調制波與載波的交點決定了逆變橋輸出相電壓的脈沖系列，此脈沖系列也是雙極性的，但是，由相電壓合成為線電壓時，所得到的線電壓脈沖系列卻是單極性的。 (2)雙極性調制的工作特點：逆變橋在工作時，同一橋臂的 兩個逆變器件總是按相電壓脈沖系列的規(guī)律交替地導通和關斷，毫不停息，而流過負載 ZL的是按線電壓規(guī)律變化的交變電流。 實施 SPWM的基本要求 (1)必須實時地計算調制波 (正弦波 )和載波 (三角波 )的所有交點的時間坐標，根據計算結果，有序地向逆變橋中各逆變器件發(fā)出“通”和“斷”的動作指令。 (2)調節(jié)頻率時，一方面，調制波與載波的周期要同時改變 (改變的規(guī)律本文不作介紹 )；另一方面，調制波的振幅要隨頻率而變，而載波的振幅則不變，所以，每次調節(jié)后，所膠點的時間坐標都 必須重新計算。 要滿足上述 要求，只有在計算機技術取得長足進步的 20 世紀 80 年代才有可能，同時，又由于大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，迄今，已經有能夠產生哈爾濱理工大學學士學位論文 23 滿足要求的 SPWM 波形的專用集成電路了。 本章小結 本章主要介紹了正弦脈寬調制的概念、分類以及工作原理，為下面單相正弦波逆變電源的設計提供了基礎，以及應該注意事項 。 第 六 章 總結 本系統(tǒng)以 TMS320 芯片為 控制 核心， 結合 Boost 升壓電路和全橋逆變電路 ，設計并制作了 單相正弦波逆變電源 系統(tǒng)，其 電源輸出電壓滿足 36V? ， THD? %，具有欠壓、過壓、過流等保護 ，且具有短路自恢復和頻率可調等特性 。 完成了設計的基本要求和發(fā)揮部分的大部分要求， 增加了電路恢復提示和 輸出電壓調節(jié) 功能 ， 其 調節(jié)范圍為 20V~40V，步進為 1V，精度為 ? 。 系統(tǒng) 電路 為 純數字控制， 結構簡單，性能優(yōu)良 。哈爾濱理工大學學士學位論文 24 哈爾濱理工大學學士學位論文 25 哈爾濱理工大學學士學位論文 26 哈爾濱理工大學學士學位論文 27