【正文】 借此機會我要向黃老師致以最衷心的感謝和崇高的敬意！在此，我還要感謝在一起愉快的度過本學期的各位同學，正是由于他們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成，向他們表示感謝！。黃老師知識淵博，讓我受益頗深；嚴謹治學，讓我在專業(yè)知識方面能夠不斷的嚴格要求自己。在此向唐老師致以最誠摯的謝意。 Sons, Inc，[16] Ferdinand . SMPS Power Inductor and Transformer Design [J]. Part2. 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PCA0CPM0，31H；設為高速輸出工作方式ORL EIE1，08H；允許PCA中斷SETB EA；允許中斷SETB CR；允許使用PCA…… 中斷服務子程序為：FW：JBC CCF0，F(xiàn)W1RETIFW1：MOV PCA0L，00H；將PCA計數(shù)器清0MOV PCA0H，00HMOV 30H，PCA0CPL0；將計數(shù)值低8位保存到30HMOV 31H，PCA0CPH0；將計數(shù)器高8位保存到31HRETI 最小脈沖問題分析由于硬件原因，任何微控制器都不能輸出寬度無限小的脈沖，這就使得理想SPWM脈沖序列中小于一定寬度的窄脈沖不能正常輸出，即最小脈沖問題。利用捕捉/比較模塊0。下面為利用PCA的捕捉工作方式測量外部輸入信號的頻率。初始化程序如下：CD：MOV OSCICN，07H ；系統(tǒng)時鐘使用內(nèi)部振蕩器16MHzMOV XBR0，08H ；MOV XBR2，40H；交叉開關允許ORL PRT0CF，01H；MOV PCA0MD，02H；禁止PCA中斷，PCA時鐘使用系統(tǒng)時鐘4分頻MOV PCA0CPL0，30H；將PWM的低8位送入PCA0CPL0MOV PCA0CPH0，31H；將PWM的高8位送入PCA0CPH0MOV PCA0CPM0，4DH；設為高速輸出工作方式ORL EIE1，80H；允許PCA中斷SETB EA；允許中斷SETB CR；允許使用PCA……中斷服務子程序如下：FW；JBC CCF0，F(xiàn)W1 ；是模塊0中斷，跳向處理程序 JBC CCF1，F(xiàn)W3；不是模塊0中斷，退出 JBC CCF2，F(xiàn)W3JBC CCF3，F(xiàn)W3JBC CCF4，F(xiàn)W3JBC CF，F(xiàn)W3FW1：JNB ，F(xiàn)W2；MOV PCA0CPL0，30H；=1時MOV PCA0CPH0，31H；RETIFW2：MOV PCA0CPL0，00H；=0時FW3：MOV PCA0CPH0，00HFW3：RETI不斷的將事先計算好的SPWM的值分別放入30H和31H中即可得到SPWM波形。下面是利用高速輸出工作方式實現(xiàn)16位SPWM功能的初始化程序和中斷服務子程序。如果在正跳變時，將PWM高電平計數(shù)值裝入16位的模塊寄存器PCA0CPLn和PCA0CPHn中，在CEXn引腳上我們就可以得到16位的PWM輸出。如果選用捕捉/比較模塊0輸出此路SPWM，則首先將l0裝如16位捕捉/比較寄存器PCA0CP0清零，然后啟動PCA計數(shù)器；當捕捉/比較寄存器的數(shù)值與計數(shù)器/定時器的數(shù)值相等時，CEX0引腳就會由原來的低電平跳變?yōu)楦唠娖剑⑶耶a(chǎn)生一個CCF中斷；在CCF中斷程序中，將h0累加到PCA0CP0上；中斷過程中，計數(shù)器的數(shù)值是連續(xù)增加的，當真值與改變過后的捕捉/比較寄存器的數(shù)值相等時，又會使得CEX0引腳由原來的高電平跳變?yōu)榈碗娖?，并且產(chǎn)生一個CCF中斷；然后在中斷過程中又將l1累加到PCAOCP0上。其波形如圖41：圖 41 SPWM波形示意圖l0、h0、lh……lmax、hmax是由軟件實時計算好的一路單極性SPWM波形的高、低脈沖寬度，其中l(wèi)0=l0+T/2。如果TOGn位也被置為邏輯1，則模塊工作在頻率輸出方式。如果被使能，CEXn的引腳輸出脈沖寬度調(diào)制信號。如果PWMn位也被置為邏輯1，則模塊工作在頻率輸出方式。 0：禁止 1：使能位2：TOGn：電平切換功能允許 該為使能/禁止PCA模塊n的電平切換功能。PCA0CPMn捕捉/比較寄存器功能表如表44：表44 PCA0CPMn捕捉/比較寄存器PWM16nECOMnCAPPnCAPNnMATnTOGnPWMnECCFn 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0位7：PWM16n：16位脈寬調(diào)制使能 0：選擇8位PWM 1：選擇16位PWM位6：ECOMn：比較器功能使能 0：禁止 1：使能位5：CAPPn：正沿捕捉功能使能 0：禁止 1：使能位4：CAPNn：負沿捕捉功能使能 0：禁止 1：使能位3：MATn：匹配功能使能 該為使能/禁止PCA模塊n的匹配功能。0：禁止CF中斷。位31：CPS2CPS0：計數(shù)器/定時器脈沖選擇這些位選擇PCA計數(shù)器的時基選擇信號如表43。 1：當系統(tǒng)控制器處于空閑方式時，PCA停止工作。 0：禁止PCA計數(shù)器/定時器 1：允許PCA計數(shù)器/定時器位50：CCF5CCF0：PCA模塊50捕捉/比較標志PCA0MD方式寄存器功能表如表42； 表42PCA0MD方式寄存器CIDLCPS2CPS1CPS0ECF位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0其中：位7：CIDL：PCA計數(shù)器/定時器空閑控制位。該位不能由硬件自動清0，必須用軟件清0。（二）PCA寄存器簡介PCA0CN控制寄存器如表41所示：表41 PCA0CN控制寄存器功能表CF CRCCF5CCF4CCF3CCF2CCF1CCF0 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0位7：CF：PCA計數(shù)器/定時器溢出標志當PCA計數(shù)器/定時器從0xFFFF到0x0000溢出時由硬件置位。本設計利用8051單片機實現(xiàn)輸出可變SPWM波形的方法，并將由8051單片機產(chǎn)生單極性的SPWM波用于單相頻率可調(diào)逆變電源，利用單片機的PCA計數(shù)器產(chǎn)生SPWM 波形。該圖中電阻為限流電阻，發(fā)光二極管是用來起指示作用的。圖311 電源信號電路圖312所示電路中，交流220V電壓先經(jīng)過變壓器變成交流6V的電壓，后由大電容濾波，送入7805穩(wěn)壓片，其輸出再次濾波就能得到+5V的電壓，+5V的電壓再給集成穩(wěn)壓芯片LD1117供電，就能得到+。具體電源電路如圖311~313所示：圖311所示電路中，交流220V電壓經(jīng)過橋式整流電路變成脈動的直流，再由大電容濾波，后將電壓信號分別送入7815和7915穩(wěn)壓電源芯片中，其輸出再次濾波，就得到了+15V和15V的電源信號。在實際工作中，采用普通散熱器與強迫風冷相結(jié)合的措施，并在散熱器上安裝溫度開關。由于IGBT是大功率半導體器件，損耗功率發(fā)熱較多，而IGBT的結(jié)溫不能超過125，不易長期工作在較高溫度下，因此，要采取相應的散熱措施進行過熱保護。阻值的選擇原則是在開關損耗不太大的前提下，盡可能用較大的電阻，可按=3000/Ic選取。3）適當增加柵極電阻。常用的吸收回路有兩種，如圖310所示，在實際工作中，電容C選用高頻低感圈繞聚乙烯或聚丙乙烯電容或陶瓷電容，容量為2左右電阻R選用氧化膜無感電阻，其阻值應滿足放電時間小于主電路開關周期的要求，可按計算，T為主電路的開關周期。2）采用吸收電路。對模塊設計制造者要求優(yōu)化模塊內(nèi)部結(jié)構，減小寄生電感；對使用者要求優(yōu)化主電路結(jié)構，減小雜散電感。因此，其過壓保護也十分重要。采用IGBT及與之相配套的專用驅(qū)動混合電路保護模塊設計變頻器，短路時的過電流保護按模擬直通短路條件進行參數(shù)設定，從而在器件未關斷之前將其關斷，以實現(xiàn)對器件的保護。過電流檢測出的電流信號，經(jīng)光耦合管向控制電路輸出封鎖信號，從而關斷IGBT的觸發(fā)，實現(xiàn)過電流保護。這種情況在主電路中要設置過電流檢測器件。產(chǎn)生過流的原因有晶體管、二極管損壞，控制與驅(qū)動電路故障、干擾等引起誤動，輸出線接錯，絕緣損壞等形成短路，輸出端對地短路及電機絕緣損壞、逆變橋的橋臂短路等。主要保護包括過流、過壓與過熱。由于TLP250構成的驅(qū)動器件體積小，價格便宜，是不帶過流保護的IGBT驅(qū)動器件中較理想的產(chǎn)品。TLP250內(nèi)置光電耦合器的隔離電壓可達2500V，可以直接驅(qū)動50A/1200V以內(nèi)的IGBT。同一系列中不同型號集成電路的引腳和接線基本相同，只是使用被驅(qū)動器件的容量和開關頻率以及輸入電流幅值等參數(shù)不同。由于分立式IGBT驅(qū)動電路中分立元件多、結(jié)構復雜，保護功能比較完善的分立