【正文】 置通道數(shù)LOOP: MOVX DPTR,A 。暫存器R3 地址MOVX R0, ，ASETB P1. 2 。暫存器R1 地址MOV A, ， 26 。暫存器R4 地址MOVX R0, A 。放數(shù)值MOV R0, 0FAH 。設(shè)定脈沖取消時(shí)間MOVX R0, A 。RST=0 CLR P1. 3 。設(shè)置INT0為跳變觸發(fā)方式 MOV IP,01H 。數(shù)據(jù)首地址暫存單元（高8位）PNTL EQU 22H 。******************************Start of the Program******************************。SA8282 為控制芯片的逆變電源結(jié)構(gòu)簡單，極大的方便了生產(chǎn)。國際標(biāo)準(zhǔn)引腳方式, 阻燃封裝(UL94V0), 自然冷卻，無需外加散熱片, 無需外加元件可直接使用, 可直接焊在PCB板上。這部分電路的作用是給逆變電源的數(shù)字電路提供+20V和+5V的工作電壓。故障中斷服務(wù)程序?qū)a(chǎn)生SPWM 信號的高速輸出口全部清零，從軟件上封鎖了IGBT的驅(qū)動(dòng)信號。同時(shí)，引腳5電位也從20V降低，使光耦合器TPL521導(dǎo)通，輸出過電流信號，并阻斷了被驅(qū)動(dòng)信號的輸入。故UGE＝5V (3) 過流保護(hù)電路：當(dāng)IGBT已經(jīng)開通，發(fā)生短路時(shí)，其承受大電流而退飽和，UCE 上升很快，二極管EPR34－10截至，EXB840引腳6“懸空”，過流保護(hù)電路動(dòng)作，引腳3電位逐漸下降，慢慢關(guān)斷IGBT。EXB840驅(qū)動(dòng)IGBT的工作原理：(1) IGBT正常開通時(shí)：當(dāng)引腳14與15由10mA電流流過時(shí)，光耦合器導(dǎo)通，引腳3輸出電位相對于地為20V。在下圖中二極管ERA34—10即可檢測IGBT的飽和壓降，送到EXB84l的6管腳，從而判斷是否過流，用來完成過流保護(hù)功能。驅(qū)動(dòng)電路如圖51所示：圖51 逆變系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路IGBT的柵極驅(qū)動(dòng)方法很多，為了減小體積，降低噪音改善驅(qū)動(dòng)性能，快速保護(hù)我們采用集成的IGBT驅(qū)動(dòng)器，本方案中采用的是日本富士公司推出的混合合式集成化IGBT專用驅(qū)動(dòng)模塊EXB840。 當(dāng)比例一積分調(diào)節(jié)電路輸入為單位階躍信號時(shí)，其輸出為： （415） 可見， 比例一積分調(diào)節(jié)電路的單位階躍響應(yīng)是條起始值為K 的直線，其輸出電壓不會(huì)立即變得很大，而是隨著時(shí)間的推移而增加，這樣就能保證系統(tǒng)平穩(wěn)工作。采樣子程序是用來采樣輸出變壓器上電流和電壓的變化，進(jìn)一步通過單片機(jī)的處理，閉環(huán)調(diào)節(jié)使逆變電源的精度更高。③ 設(shè)置電源波形幅值由： （413） 因此，知寄存器R0的控制字為01100110，寄存器R1的控制字為0010110，寄存器R2的控制字為11001100。① 設(shè)置載波頻率由式： （48） 知寄存器R1中的3位CFS為010.② 設(shè)置電源頻率范圍由式： （49） 知寄存器R1中的3位FRS為100.③ 設(shè)置脈沖延時(shí)時(shí)間由式： （410） 我們?nèi)dy=16，知寄存器R2中的6位PDY字為110000. ④ 設(shè)置脈沖刪除時(shí)間 脈沖刪除時(shí)間的設(shè)置要考慮脈沖延時(shí)時(shí)間，實(shí)際輸出的PWM最小脈寬等于脈沖刪除時(shí)間減去脈沖延時(shí)時(shí)間。振幅控制百分比由下式給出：電源振幅=(A/255)100%。③ 過調(diào)制選擇OM是過調(diào)制選擇位，事實(shí)上，位與第九位（最高位）的振幅字控制著波形的100%～200%的輸出。暫存器R1數(shù)據(jù)格式如圖415所示：F/ROMINHPFS11PFS10PFS9PFS8圖415 暫存器R1數(shù)據(jù)格式其中，F(xiàn)/R為正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)：0=正轉(zhuǎn)，1=反轉(zhuǎn)，OM為過調(diào)制位：0=禁止，1=允許，INH為禁止輸出位：0=禁止輸出，1=允許輸出，PFS11～PFS8是電源頻率選擇字的8～11位，PFS11為最高位，為任意值。像初始化寄存器一樣，控制寄存器的數(shù)據(jù)被裝入3個(gè)8位暫存器R0～R2。④ 脈沖刪除時(shí)間真正的PWM脈沖是通過脈沖刪除電路刪除過短的脈沖而得。 （42） —調(diào)制頻率范圍；暫存器R2數(shù)據(jù)格式如圖412所示：PDY5PDY4PDY3PDY2PDY1PDY0圖412 暫存器R2數(shù)據(jù)格式其中，兩位為無效位，可為任意值，而PDY5～PDY0是脈沖延時(shí)時(shí)間的選擇字，且PDY5為最高位，PDY0為最低位。表45 n=CFS對照表CFS101100011010001000n32168421分辨系數(shù)n由下式計(jì)算： =/512n。 主程序的主要作用是初始化單片機(jī)的工作方式，并讀入逆變電源輸出頻率給定編碼，當(dāng)給定頻率發(fā)生變化時(shí)，其編碼值會(huì)隨之變化，此時(shí)置頻率變化標(biāo)志。延時(shí)電路可保證死區(qū)間隔，其作用是在改變?nèi)我幌嘀袃蓚€(gè)開關(guān)器件的狀態(tài)時(shí)提供一個(gè)較短的延遲時(shí)間，以使這段時(shí)間里的兩個(gè)開關(guān)都處于關(guān)狀態(tài)，從而防止在轉(zhuǎn)換瞬間橋臂開關(guān)元件出現(xiàn)共通(兩個(gè)開關(guān)在狀態(tài)轉(zhuǎn)換期間造成直通短路) 現(xiàn)象[9]。工作時(shí)，SA8282 可根據(jù)地址發(fā)生器的信號直接從波形ROM中讀取波形數(shù)據(jù)，然后通過相位控制邏輯將其組成0～360176。、180176。而數(shù)據(jù)由暫存寄存器R0、RR2 送到初始化寄存器或控制寄存器是通過虛擬寄存器RR4 的送數(shù)寫指令來實(shí)現(xiàn)的， RR4 實(shí)際上不存在，它們只在指令中出現(xiàn)。(2) SA8282 工作原理 SA8282的工作原理如圖49所示，它主要包括初始化命令和控制命令寄存部分、從ROM中讀取及產(chǎn)生PWM調(diào)制波形部分以及三相輸出控制電路等三個(gè)功能部分。其全數(shù)字化的脈沖輸出具有很高的精度和穩(wěn)定性。WSS：波形采樣同步端口；ZPPB、ZPPY、ZPPR：分別是三相信號的零相位脈沖輸出端。CS：片選輸入，該控制線可使SA8282 與其它外圍接口芯片共享同一組總線。 圖47 AT89C51與ADC809接口電路圖 SPWM波形生成電路SPWM波形主要由SA8282芯片生成，它采用28 腳DIP 封裝。EOC信號經(jīng)過反向器后送入AT89C51的INTO腳，當(dāng)檢測至INTO腳的高電平以后，AT89C51發(fā)出讀信號RD，使輸出允許信號有效，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)就通過數(shù)據(jù)總線送入AT89C51。其典型值為(REF（+）=+5V, REF（）=5V)。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。D7～D0——數(shù)據(jù)輸出線。通常使用頻率為500KHz的時(shí)鐘信號。A、B、C——地址線。ALE——地址鎖存允許信號。本系統(tǒng)采用A/D轉(zhuǎn)化器ADC0809，ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A／D轉(zhuǎn)換器，它由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型D／A轉(zhuǎn)換器、逐次逼近 。25mVVOM磁失調(diào)電壓 IPN→0 177。12～177。其優(yōu)點(diǎn)是不與被測電路發(fā)生電接觸，不影響被測電路，不消耗被測電源的功率，特別適合于大電流傳感。a．霍爾效應(yīng)　　如圖44所示，在半導(dǎo)體薄片兩端通以控制電流I，并在薄片的垂直方向施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則在垂直于電流和磁場的方向上，將產(chǎn)生電勢差為UH的霍爾電壓，它們之間的關(guān)系為；式中d為薄片的厚度，k稱為霍爾系數(shù)，它的大小與薄片的材料有關(guān)。VCC：+5 V電源。當(dāng)輸入的復(fù)位信號延續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)即為有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。在讀外部ROM時(shí)，有效（低電平），以實(shí)現(xiàn)外部ROM單元的讀操作。ALE：地址鎖存控制信號。如圖41所示, SA8282 的地址數(shù)據(jù)總線與AT89C51的P0 口直接相連, 3 條控制線、WR、RD、ALE 分別與AT89C51相應(yīng)引腳相連, 片選信號CS 相接。AT89C51單片機(jī)在系統(tǒng)中用P0口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。單片機(jī)用于完成對SA8282 的初始化和輸出脈寬控制、頻率控制, 同時(shí)完成閉環(huán)控制算法的運(yùn)算及數(shù)據(jù)處理、模擬信號與數(shù)字信號的檢測以及保護(hù)功能的邏輯判斷等。系統(tǒng)中電容值為33，電阻值為。在無緩沖電路的情況下，IGBT開通時(shí)電流迅速上升，很大，關(guān)斷時(shí)很大，并出現(xiàn)很大的過電壓。IGBT 的驅(qū)動(dòng)方法和MOSFET 基本相同，只需控制輸入極N－溝道MOSFET ，所以具有高輸入阻抗特性。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+ 區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)，它是IGBT 特有的功能區(qū)，與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP 雙極晶體管，起發(fā)射極的作用，向漏極注入空穴，進(jìn)行導(dǎo)電調(diào)制，以降低器件的通態(tài)電壓。N+ 區(qū)稱為漏區(qū)。ECGID+RNVJ1++。 IGBT的基本特點(diǎn)絕緣柵雙極型晶體管IGBT，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。圖35 三相橋式逆變主電路的預(yù)期工作波形 在逆變主電路中，功率半導(dǎo)體器件是電能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵器件，IGBT是功率器件中目前發(fā)展最快且很有發(fā)展前途的一種混合器件，由于其具有開關(guān)速度快、驅(qū)動(dòng)功率小、電流容量大、電壓等級高且價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，使其應(yīng)用范圍越來越廣泛，特別在開關(guān)電源、逆變焊機(jī)、UPS、變頻調(diào)遣器等領(lǐng)域中更是大量應(yīng)用。而此時(shí)IGBT的門極將有脈沖出現(xiàn)，使IGBT開通，在門極脈沖連續(xù)變化時(shí)，六只IGBT將按一定的規(guī)律導(dǎo)通。 圖34 系統(tǒng)主電路圖圖34是逆變主電路，直流輸入經(jīng)開關(guān)器件組成的橋式逆變輸出三相交流電a、b、c，經(jīng)變壓器隔離變換后得到所需的三相交流A、B、C。逆變電路逆變變壓器輸出整流濾波電路調(diào)節(jié)器脈沖形成電路輸出反饋電路ACACDC圖32 逆變器的數(shù)字控制電路基本框圖模擬信號數(shù)字信號單片機(jī)D/A波形生成電路比較器隔離驅(qū)動(dòng)電路高頻開關(guān)變換電路變壓器A/D圖33 逆變器的數(shù)字控制電路具體框架(4) 逆變電路 這部分電路是逆變電源的主體部分，主要由各種開關(guān)器件組成，用來實(shí)現(xiàn)主要的DC—AC變換。(3) 控制電路 控制電路的功能是按要求調(diào)節(jié)并產(chǎn)生一系列控制脈沖來控制逆變開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷，從而配合逆變主電路完成逆變功能。輸入電路逆變電路輸出電路驅(qū)動(dòng)電路輔助電路控制電路采樣電路圖31 逆變系統(tǒng)原理框圖(1) 輸入電路 逆變電路的主回路輸入可以是直流電或交流電。其結(jié)構(gòu)原理是在原來通用單片機(jī)的基礎(chǔ)上，增加了PWM 產(chǎn)生電路，同時(shí)還增加了相關(guān)的輔助電路，如A／D電路、專用通訊口等。其原理是，在三角載波的負(fù)峰值時(shí)刻求得 之值E，并以此值在三角載波上截得A，B兩點(diǎn)，從而確定了脈寬值 。圖中Tc表示載波周期，表示脈沖寬度。同樣正弦波的負(fù)半周也可用該方法來等效。如圖2—2所示，設(shè)矩形脈沖高度為，寬度為， 中點(diǎn)角度為 ， 為調(diào)制正弦波的振幅，以為載波比，則等效面積原理可以表示為： (21) 當(dāng)較大時(shí)，并令則可得： (22)圖22 等效回路算法原理圖 由圖22式可以明顯看出，在載頻固定，且給定輸出角頻率 (n=常量)情況下，等效脈沖寬度和調(diào)制度M成正比，和脈沖所在位置的正弦值成正比。由于載波三角波的上下寬度都是線性變化的，故這種調(diào)制方式也是線性的。逆變技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，在交流電機(jī)的變頻調(diào)速、不間斷電源、開關(guān)電源、變頻電源、風(fēng)力發(fā)電等方面取得了很大的成就。20世紀(jì)80年代初，美國弗吉尼亞電力電子技術(shù)中心（VPEC）對諧振技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，提出了準(zhǔn)諧振變換技術(shù)，即把LC回路在一個(gè)開關(guān)周期中的全諧振改為半諧振或部分諧振，這才使得軟開關(guān)技術(shù)與PWM技術(shù)的結(jié)合成為可能。但逆變器的高頻化也存在一些問題，如使開關(guān)損耗增加，電磁干擾增大。 逆變技術(shù)所謂逆變技術(shù)，就是將直流電能變換成交流電能的技術(shù)。這就是逆變電路最基本的工作原理。根據(jù)不同的分類角度，逆變的方式多種多樣，從而逆變電路的結(jié)構(gòu)也復(fù)雜多變，下面介紹一種簡單的典型的單相橋式逆變電路以說明逆變的基本原理，單相半橋式逆變電路如圖21所示。在這種推動(dòng)作用中，逆變將扮演重要角色[3]。