一種簡易數(shù)字控制的三相逆變電源的研制

預置于EPROM內(nèi)的數(shù)值由多種方式產(chǎn)生，常見的是先計算出來并存表，對應于不同的基波頻率，按一定規(guī)律算出相對應的脈寬，再轉(zhuǎn)換成數(shù)值。本文通過建立起三相逆變電路SPWM控制的模型，采用MATLAB仿真，M-file程序加死區(qū)處理后得到如圖4所示的控制開關(guān)管的脈沖波形。

(a)對應開關(guān)管V_T1

(b)對應開關(guān)管V_T4

圖4 對應開關(guān)管的控制脈沖

可見，同一橋臂兩開關(guān)管V_T1與V_T4的控制脈沖滿足互補導通關(guān)系。將一個周期取樣，高電平“1”對應開關(guān)管導通，低電平“0”對應開關(guān)管關(guān)斷，就可將一周期內(nèi)任一時刻六個開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)對應于二進制數(shù)010110、010100、110100......依此類推，可得出任一時刻的六個開關(guān)管開關(guān)狀態(tài)。將這些二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十六進制后存儲于EPROM內(nèi)，再經(jīng)如圖5所示的SPWM波生成原理圖轉(zhuǎn)換后，就可將這些存儲于EPROM內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成任一時刻開關(guān)管對應的狀態(tài)。修改MATLAB程序，可得到不同的開關(guān)頻率，也可改變調(diào)制比和輸出的基波頻率。

圖5 SPWM波生成原理圖

2）驅(qū)動電路

本文采用的是由IR2130為核心元件及其外圍元器件構(gòu)成的驅(qū)動電路，電路結(jié)構(gòu)簡單，集成度高，集控制電路、電平轉(zhuǎn)換、低阻抗輸出和識別保護等為一體。僅需一路輔助電源供電，較常規(guī)的驅(qū)動電路省去了三路輔助電源，幾個外圍分立元器件就可使三相橋式電路的邏輯控制信號與MOS柵極器件完整連接。

2.3 檢測與保護電路

檢測電路主要有直流輸入電流檢測、推挽直流輸出電壓檢測、交流輸出電壓檢測等。根據(jù)直流輸入電流的檢測結(jié)果，可判斷推挽環(huán)節(jié)和逆變環(huán)節(jié)有無過載和短路現(xiàn)象，若有，則通過保護電路封鎖控制信號脈沖使推挽升壓電路和逆變電路均停止工作；交流輸出電壓檢測電路一方面將電壓反饋至推挽環(huán)節(jié)的調(diào)整電路以調(diào)整逆變器的輸出電壓，另一方面送至保護電路，當輸出電壓過高時封鎖輸出電壓脈沖，以上保護信號還可轉(zhuǎn)換成對應的電壓信號送至IR2130的腳9（Itrip端），當該信號大于其內(nèi)置的0.5V參考電位時，IR2130就封鎖六路開關(guān)管的驅(qū)動信號，起到了雙重保護作用。

3 實驗結(jié)果

根據(jù)上述理論，設(shè)計了一臺樣機。主要技術(shù)指標為

蓄電池電壓在22～26V之間變化；

輸出交流電壓為110V±3％；

頻率為400Hz±0.1％；

輸出功率為500W。