【正文】 。其性能良好，整機(jī)的可靠性高及體積小。圖311 EXB841引腳圖EXB841驅(qū)動(dòng)器的各引腳功能如下：腳1：連接用于反向偏置電源的濾波電容器，接至IGBT的E極；腳2：電源(＋20V)，本系統(tǒng)中需提供四個(gè)獨(dú)立的20V電源；腳3：驅(qū)動(dòng)輸出，接至IGBT的G極；腳4：用于連接外部電容器，以防止過(guò)流保護(hù)電路誤動(dòng)作；腳5：過(guò)流保護(hù)輸出；腳6：集電極電壓監(jiān)視；腳8：不接；腳9：電源地；腳11：不接；腳115：驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入(、+)EXB841內(nèi)部電路原理圖如圖312所示: 圖312 EXB841內(nèi)部電路原理圖圖中為光電耦合器，對(duì)15～14端的輸入控制電路與3～1端輸出電路及電源2～9端進(jìn)行隔離。如果2～9間電源電壓為＋20V，1號(hào)端子的正偏壓為＋5V，則上述脈沖幅值為＋15V。VV4等用于短路保護(hù)。當(dāng)IGBT發(fā)生短路（過(guò)電流）故障時(shí)，由IGBT輸出特性知道，UCE將隨急劇增大而增大。二極管VD1陽(yáng)極電位下降（由RR6分壓比確定），V5的輸出電壓（3號(hào)端子）也因此被鉗位在RR6的分壓電平上。與此同時(shí)，5號(hào)端子所接的光電耦合器動(dòng)作，耦合器的輸出端接至控制電路，使之鎖住觸發(fā)信號(hào)，保護(hù)了IGBT不繼續(xù)導(dǎo)通。如果此時(shí)發(fā)生短路（過(guò)電流），IC急劇上升。Ic急劇上升引起IGBT管壓降增大，R10反向截止，驅(qū)動(dòng)保護(hù)功能工作，輸出觸發(fā)電壓UGE從＋15V慢慢下拉到＋10V左右，IGBT可承受的短路時(shí)間增長(zhǎng)。過(guò)快的dU/dt的變化會(huì)造成IGBT的誤導(dǎo)通。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)光耦管向控制電路輸出封鎖信號(hào)，關(guān)斷了IGBT的觸發(fā)。當(dāng)?shù)陀陂撝惦妷簳r(shí)，IGBT也開(kāi)始關(guān)斷。圖314示出了八段LED數(shù)碼顯示管的結(jié)構(gòu)和原理圖：圖314（a）為八段共陰數(shù)碼顯示管結(jié)構(gòu)圖，圖314（b）為八段共陽(yáng)極LED顯示管原理圖，圖314（c）為它的原理圖。例如，若在共陰LED管的SP、g、f、e、d、c、b、a引腳分別加上7FH控制電平(即SP上為0伏，不亮；其余為TTF高電平，全亮)，則LED顯示管顯示字形“8”。因此，LED所顯示的字形不同，相應(yīng)的字形碼也不一樣。圖中，所有發(fā)光二級(jí)管陰極共連后接到引腳G,G腳為控制端，用于控制LED是否點(diǎn)亮。 鍵盤/顯示系統(tǒng)在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，鍵盤/顯示系統(tǒng)通常用來(lái)監(jiān)視和分析鍵盤輸入的命令和數(shù)據(jù)，以及顯示被控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)。硬件電路如圖315所示，圖中的LED顯示器為共陽(yáng)極接法，且8155端口地址的分配也不同。因此，我們可以通過(guò)對(duì)鍵盤的不同控制，來(lái)得到我們所需的不同電壓，并將此電壓通過(guò)顯示系統(tǒng)輸出顯示。在本電源系統(tǒng)中，我們?cè)O(shè)計(jì)了輸入過(guò)壓欠壓保護(hù)電路、輸出過(guò)流保護(hù)電路和溫度保護(hù)電路，下面我們分別對(duì)它們加以介紹：輸入過(guò)壓欠壓保護(hù)電路輸入過(guò)壓保護(hù)是指當(dāng)系統(tǒng)輸入電壓太高(高于418V)，從而對(duì)電源系統(tǒng)內(nèi)的電子元件造成損害，該保護(hù)電路可在輸入電壓超過(guò)最高電壓閾值時(shí)關(guān)閉電源系統(tǒng)。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們采用如圖316所示的過(guò)壓欠壓保護(hù)電路，輸入三相電壓經(jīng)過(guò)整流濾波后得到直流電壓，該電壓通過(guò)電阻分壓，若高于高壓閾值，則比較器LM324的3腳輸出高電平，若低于低壓閾值，則比較器的6腳輸出高電平，單片機(jī)的相應(yīng)引腳檢測(cè)到低電平，從而啟動(dòng)單片機(jī)內(nèi)定時(shí)器T0進(jìn)行計(jì)時(shí)，若定時(shí)時(shí)間到了以后，電源已經(jīng)沒(méi)有過(guò)電壓或欠電壓，則系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行，若單片機(jī)的相應(yīng)引腳仍為低電平，則啟動(dòng)輸入過(guò)壓或欠壓保護(hù)程序，關(guān)閉電源系統(tǒng)，發(fā)出報(bào)警。本文中所設(shè)計(jì)電路采用截止式保護(hù)電路，圖317所示即為本系統(tǒng)的輸出過(guò)流保護(hù)電路。將該電壓同輸出電流的門限電壓相比較，當(dāng)超過(guò)門限電壓時(shí)，比較器輸出高電平，則單片機(jī)的相應(yīng)引腳為低電平，從而啟動(dòng)單片機(jī)內(nèi)定時(shí)器T0進(jìn)行計(jì)時(shí)，若定時(shí)時(shí)間到了以后，電源輸出已經(jīng)沒(méi)有過(guò)電流，則系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行，若單片機(jī)的相應(yīng)引腳仍為低電平，則啟動(dòng)輸出過(guò)流保護(hù)程序，關(guān)閉電源系統(tǒng)。圖318為本系統(tǒng)內(nèi)的溫度保護(hù)電路。當(dāng)溫度升高時(shí)(超過(guò)100度)，A處的電壓逐漸下降，當(dāng)A處的電壓低于B處的閾值電壓時(shí)，比較器LM324輸出高電平，則單片機(jī)的相應(yīng)引腳得到低電平，從而單片機(jī)啟動(dòng)溫度保護(hù)程序，關(guān)閉電源，對(duì)電源進(jìn)行保護(hù)。圖中，.....MOM均為給出具體程序。 圖41鍵盤顯示系統(tǒng)的流程圖圖42為本系統(tǒng)的控制程序框圖，系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，先復(fù)位SA8282，然后對(duì)其初始化寄存器和控制寄存器進(jìn)行編程，在此之后，單片機(jī)8051不斷通過(guò)ADC0809采樣輸出電壓值，調(diào)整SA8282控制數(shù)據(jù)中的調(diào)制幅度值，使輸出電壓穩(wěn)定下來(lái)。 圖42 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)流程圖圖43中還指出了電源發(fā)生輸入過(guò)壓、欠壓，輸出過(guò)流或元器件過(guò)熱時(shí)的處理過(guò)程：當(dāng)電源系統(tǒng)中的單片機(jī)檢測(cè)到過(guò)壓、欠壓、過(guò)流或過(guò)熱信號(hào)時(shí)，置報(bào)警標(biāo)志位為1，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器T0，當(dāng)定時(shí)器定時(shí)時(shí)間到后，單片機(jī)再檢查過(guò)壓、欠壓、過(guò)流或過(guò)熱信號(hào)是否仍然存在，若存在，則關(guān)閉輸出并發(fā)出故障報(bào)警，若過(guò)壓、欠壓、過(guò)流或過(guò)熱信號(hào)已不存在了，則不關(guān)閉輸出也不發(fā)出報(bào)警，報(bào)警標(biāo)志位清0。T0中斷開(kāi)始中斷啟動(dòng)位清0報(bào)警標(biāo)志位清0過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、過(guò)熱？中斷返回關(guān)斷電源輸出、報(bào)警NY圖43 系統(tǒng)子程序流程圖本電源系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境惡劣，干擾嚴(yán)重，對(duì)單片機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性有很高的要求，除了在硬件電路上需要安排一些必要的抗干擾措施外，還需在軟件上采用抗干擾技術(shù)。當(dāng)噪聲干擾竄入單片機(jī)系統(tǒng)，后果更加嚴(yán)重，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)失控，最典型的故障是破壞程序計(jì)數(shù)器PC的狀態(tài)，導(dǎo)致程序從一個(gè)區(qū)域跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)區(qū)域，或者程序在地址空間內(nèi)“亂飛”，甚至陷入“死循環(huán)”。，我們可以設(shè)置軟件陷阱，將其迅速引向一個(gè)指定位置，從而使程序恢復(fù)正常運(yùn)行。，引起程序亂飛，也可能使程序陷入“死循環(huán)”，軟件陷阱技術(shù)不能使失控的程序擺脫“死循環(huán)”的困境，這時(shí)，只有采用看門狗技術(shù)才能使程序擺脫死循環(huán)。在本系統(tǒng)中，我們采用程序計(jì)數(shù)器CD4060來(lái)監(jiān)視程序的運(yùn)行，如圖44所示，正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)會(huì)斷續(xù)發(fā)復(fù)位信號(hào)給CD4060，這樣Q14不會(huì)輸出復(fù)位信號(hào)給單片機(jī)，一旦程序陷入死循環(huán)，程序不能及時(shí)給CD4060發(fā)出復(fù)位信號(hào)，那么當(dāng)計(jì)數(shù)時(shí)間到時(shí)，CD4060的Q14就會(huì)向單片機(jī)復(fù)位腳發(fā)出復(fù)位信號(hào)，使程序重新開(kāi)始進(jìn)行，從而擺脫死循環(huán)。通過(guò)這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到，隨著各行各業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展和對(duì)操作性能要求的提高，許多行業(yè)的用電設(shè)備都不是直接用交流電網(wǎng)提供的交流電作為電能源，而是通過(guò)各種形式對(duì)其進(jìn)行變換，從而得到各自所需的電能形式?，F(xiàn)代逆變技術(shù)是研究現(xiàn)代逆變電路的理論和應(yīng)用設(shè)計(jì)方法的學(xué)科，這門學(xué)科綜合了現(xiàn)代電力電子開(kāi)關(guān)器件技術(shù)、現(xiàn)代功率變換技術(shù)、模擬和數(shù)字電子技術(shù)、PWM技術(shù)、開(kāi)關(guān)電源技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)等多種實(shí)用設(shè)計(jì)技術(shù)，已被廣泛的用于工業(yè)和民用領(lǐng)域中的各種功率變換系統(tǒng)和裝置中。由于傳統(tǒng)的變頻電源采用模擬控制技術(shù)，難以實(shí)現(xiàn)上述要求。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我有了很大的收獲和啟發(fā)，不僅讓我對(duì)以前所學(xué)的理論知識(shí)有了更深的了解還讓我提高了自己的設(shè)計(jì)能力。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有逆變器選擇與設(shè)計(jì)、單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)、電壓、電流、頻率檢測(cè)與控制和軟件的設(shè)計(jì)。不足之處是還不能達(dá)到當(dāng)今社會(huì)發(fā)展所要求的高頻化、高性能化、模塊化、數(shù)字化和綠色化的要求。也使我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)所有知識(shí)的一個(gè)綜合運(yùn)用，通過(guò)用所學(xué)知識(shí)去解決一些實(shí)際問(wèn)題。在這十幾周的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，指導(dǎo)老師給予了我大量的幫助和指導(dǎo)，才使得我們這次畢業(yè)設(shè)計(jì)按期完成。李老師能夠在百忙之中擠出時(shí)間悉心指導(dǎo)我們，為我們開(kāi)拓思路，精心點(diǎn)撥，熱忱鼓舞。在次，謹(jǐn)向在畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予我?guī)椭闹笇?dǎo)老師致以深深地謝意和敬意！同時(shí)，我也要感謝在設(shè)計(jì)中給予我?guī)椭母魑煌瑢W(xué)，他們?yōu)槲业脑O(shè)計(jì)出謀劃策，幫我開(kāi)拓思路，沒(méi)有他們的幫助，我也不會(huì)很順利地完成這次設(shè)計(jì)。由于本人才疏學(xué)淺，能力有限，設(shè)計(jì)中難免有錯(cuò)誤和不當(dāng)之處，在此謹(jǐn)望各位老師提出寶貴意見(jiàn)和批評(píng)指正，以期進(jìn)一步提高和完善。PWM變頻調(diào)速及軟件開(kāi)關(guān)電力變換技術(shù)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[3]黃小林，高品質(zhì)變頻電源的設(shè)計(jì)，儀表技術(shù), 2003（2）[4]應(yīng)建平，林謂勛，黃敏超，電力電子技術(shù)基礎(chǔ)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[5]王兆安，電力電子技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，（第4版） [6]王兆安，黃俊，電力電子技術(shù)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [7]孫傳友，孫曉斌等，測(cè)控系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，[8]孫傳友，孫曉斌等，測(cè)控電路及裝置，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，[9]盧勝利，智能儀器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，重慶：重慶大學(xué)出版社，[10]張憲，李良洪，電工技術(shù)，北京：國(guó)防工業(yè)出版社，[11]秦曾煌，電工學(xué)，北京：高等教育出版社，[12]葉挺秀，電工電子學(xué)，北京：高等教育出版社，[13]李愛(ài)文，張承慧，現(xiàn)代逆變技術(shù)及其應(yīng)用，北京：科學(xué)出版社，[14]王聰，軟開(kāi)關(guān)功率變換器及其應(yīng)用，北京：科學(xué)出版社，[15]楊旭，裴云慶，王兆安，開(kāi)關(guān)電源技術(shù)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[16]陳國(guó)呈，PWM變頻調(diào)速技術(shù)，北京：機(jī)械工業(yè)出