單片機控制的PWM斬波式交流凈化穩(wěn)壓電源
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整流橋+IGBT式適合于大功率電源,MOSFET反串聯(lián)式適合于中小功率電源。下面具體介紹以整流橋+IGBT為交流功率開關(guān)、AVR系列單片機90S8535為控制核心的單片機控制高頻斬波調(diào)感式交流穩(wěn)壓電源。其原理框圖如圖3所示。
由于是感性負載,又不能像直流斬波那樣加續(xù)流回路,所以要給IGBT加開通和關(guān)斷緩沖電路。高頻交流開關(guān)控制采用了EPWM直流等電位調(diào)制技術(shù)。為使波形半波奇對稱和四分之一偶對稱,以消除傅里葉級數(shù)中的余弦項和偶次諧波,
為三角波頻率,fs為市電工頻;
為脈沖寬度,
為輸出電壓的偏差,三角波電壓的方程式為:
輸出電壓偏差ΔU為采樣電壓,觸發(fā)脈沖起點和終點的方程式為:
各觸發(fā)脈沖的起點角和終點角的數(shù)值為:
由于PWM斬波波形是鏡對稱和原點對稱,因此它的傅里葉級數(shù)中將只包含正弦項中的奇次諧波,即:
由上式可知,N越大諧波頻率越高。采用很小的LC濾波器就可以濾掉uLe中的所有高次諧波。
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